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改进泰勒多项式建模的区域地磁基准图构建
1
作者
李云红
李昀媞
+4 位作者
李仕博
安瑜鑫
胡颖捷
张朝朝
刘旺红
《深圳大学学报(理工版)》
北大核心
2025年第5期615-623,共9页
针对传统地磁基准图建模中存在的精度低且适应性差等问题,提出一种基于泰勒多项式展开的区域地磁基准图构建方法.分析区域地磁场的建模要点,包括建模数据的选择标准、选择建模方法的判据及地磁场模型截断阶数确定方法,建立泰勒多项式模...
针对传统地磁基准图建模中存在的精度低且适应性差等问题,提出一种基于泰勒多项式展开的区域地磁基准图构建方法.分析区域地磁场的建模要点,包括建模数据的选择标准、选择建模方法的判据及地磁场模型截断阶数确定方法,建立泰勒多项式模型,解决了模型原点选择、模型截断阶数确定和模型验证方法等关键问题.采用最小二乘拟合算法求解泰勒多项式模型的系数,实现了高精度逼近地磁异常场.利用某区域实测数据构建地磁基准图,通过IGRF-13模型、局部多项式模型与改进泰勒多项式模型进行数据对比实验.结果表明,采用泰勒多项式拟合的建模方法能够较准确地反映区域地磁信息,得到的基准图的精度较传统方法提升显著,与国际地磁参考场(international geomagnetic reference field,IGRF)模型相比,均方根(root mean square,RMS)误差降低了62.3%,较局部多项式模型降低了28.9%.当截断阶数为15时,所建地磁场模型测点的RMS值为6.6933 nT,验证测点的RMS值为8.5945 nT,均方偏差稳定,且显著低于世界地磁场模型和局部地磁场模型的结果.研究结果可为高精度区域地磁导航和地磁环境描述提供了可靠的技术支撑.
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关键词
导航制导与控制
区域地磁场
地磁
建模
地磁
基准图
地磁
导航
地磁场
模型
地磁
导航定位
泰勒多项式
最小二乘拟合
截断阶数
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职称材料
基于张衡一号卫星数据的中国区域岩石圈磁场球冠谐分析
被引量：
7
2
作者
王婕
申旭辉
+6 位作者
杨艳艳
泽仁志玛
黄建平
赵庶凡
王桥
鲁恒新
郭峰
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期2973-2982,共10页
张衡一号卫星于2018年2月成功发射升空,卫星上搭载有测量地磁场的高精度磁强计,包括标量和矢量磁力仪.本文基于张衡一号卫星2018年3月—2022年5月的标量磁测数据,利用球冠谐分析进行中国区域的岩石圈磁场建模工作.首先选取地磁活动平静...
张衡一号卫星于2018年2月成功发射升空,卫星上搭载有测量地磁场的高精度磁强计,包括标量和矢量磁力仪.本文基于张衡一号卫星2018年3月—2022年5月的标量磁测数据,利用球冠谐分析进行中国区域的岩石圈磁场建模工作.首先选取地磁活动平静时期(Kp≤2o)的夜侧数据,来减少外源场的影响;然后,利用CHAOS-7模型计算值去除主磁场和外源场,得到岩石圈磁异常值,再利用球冠谐分析进行中国区域的地磁场建模,得到最大阶数为53.17(对应地表波长为752 km)的球冠谐模型.该模型可以明显揭示出中国及邻区的主要岩石圈磁异常,包括位于我国塔里木盆地、四川盆地、松辽盆地和境外的贝加尔湖、孟加拉盆地附近的高值磁异常,以及位于青藏高原南部的东西向低值磁异常.为了对模型结果进行进一步分析,将其与Swarm-A卫星数据球冠谐建模结果和CHAOS-7球谐模型结果在不同高度上进行了对比,主要磁异常的分布基本一致,而且在向下延拓到100 km高度时,本文的模型也能够提供比较稳定的结果,但是在幅值和磁异常形态细节上存在一定差异.
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关键词
张衡一号
岩石圈
磁场
长波长磁异常
球冠谐分析
区域地磁场
建模
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职称材料
题名
改进泰勒多项式建模的区域地磁基准图构建
1
作者
李云红
李昀媞
李仕博
安瑜鑫
胡颖捷
张朝朝
刘旺红
机构
西安工程大学电子信息学院
西安工程大学计算机科学学院
西安工程大学理学院
出处
《深圳大学学报(理工版)》
北大核心
2025年第5期615-623,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(62403368)
陕西省自然科学基础研究重点资助项目(2022JZ-35)
陕西省大学创新创业计划资助项目(S202410709089)。
文摘
针对传统地磁基准图建模中存在的精度低且适应性差等问题,提出一种基于泰勒多项式展开的区域地磁基准图构建方法.分析区域地磁场的建模要点,包括建模数据的选择标准、选择建模方法的判据及地磁场模型截断阶数确定方法,建立泰勒多项式模型,解决了模型原点选择、模型截断阶数确定和模型验证方法等关键问题.采用最小二乘拟合算法求解泰勒多项式模型的系数,实现了高精度逼近地磁异常场.利用某区域实测数据构建地磁基准图,通过IGRF-13模型、局部多项式模型与改进泰勒多项式模型进行数据对比实验.结果表明,采用泰勒多项式拟合的建模方法能够较准确地反映区域地磁信息,得到的基准图的精度较传统方法提升显著,与国际地磁参考场(international geomagnetic reference field,IGRF)模型相比,均方根(root mean square,RMS)误差降低了62.3%,较局部多项式模型降低了28.9%.当截断阶数为15时,所建地磁场模型测点的RMS值为6.6933 nT,验证测点的RMS值为8.5945 nT,均方偏差稳定,且显著低于世界地磁场模型和局部地磁场模型的结果.研究结果可为高精度区域地磁导航和地磁环境描述提供了可靠的技术支撑.
关键词
导航制导与控制
区域地磁场
地磁
建模
地磁
基准图
地磁
导航
地磁场
模型
地磁
导航定位
泰勒多项式
最小二乘拟合
截断阶数
Keywords
navigation,guidance and control
regional geomagnetic field
geomagnetic modeling
geomagnetic benchmark map
geomagnetic navigation
geomagnetic field model
geomagnetic navigation and positioning
Taylor polynomials
least-squares fitting
truncation order
分类号
P631.2 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于张衡一号卫星数据的中国区域岩石圈磁场球冠谐分析
被引量：
7
2
作者
王婕
申旭辉
杨艳艳
泽仁志玛
黄建平
赵庶凡
王桥
鲁恒新
郭峰
机构
应急管理部国家自然灾害防治研究院
中国科学院国家空间科学中心
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期2973-2982,共10页
基金
国家自然科学基金(42004051,42274214,41904134和42104159)资助。
文摘
张衡一号卫星于2018年2月成功发射升空,卫星上搭载有测量地磁场的高精度磁强计,包括标量和矢量磁力仪.本文基于张衡一号卫星2018年3月—2022年5月的标量磁测数据,利用球冠谐分析进行中国区域的岩石圈磁场建模工作.首先选取地磁活动平静时期(Kp≤2o)的夜侧数据,来减少外源场的影响;然后,利用CHAOS-7模型计算值去除主磁场和外源场,得到岩石圈磁异常值,再利用球冠谐分析进行中国区域的地磁场建模,得到最大阶数为53.17(对应地表波长为752 km)的球冠谐模型.该模型可以明显揭示出中国及邻区的主要岩石圈磁异常,包括位于我国塔里木盆地、四川盆地、松辽盆地和境外的贝加尔湖、孟加拉盆地附近的高值磁异常,以及位于青藏高原南部的东西向低值磁异常.为了对模型结果进行进一步分析,将其与Swarm-A卫星数据球冠谐建模结果和CHAOS-7球谐模型结果在不同高度上进行了对比,主要磁异常的分布基本一致,而且在向下延拓到100 km高度时,本文的模型也能够提供比较稳定的结果,但是在幅值和磁异常形态细节上存在一定差异.
关键词
张衡一号
岩石圈
磁场
长波长磁异常
球冠谐分析
区域地磁场
建模
Keywords
CSES
Lithospheric magnetic field
Long-wavelength magnetic anomaly
Spherical cap harmonic analysis
Regional geomagnetic field modeling
分类号
P318 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
改进泰勒多项式建模的区域地磁基准图构建
李云红
李昀媞
李仕博
安瑜鑫
胡颖捷
张朝朝
刘旺红
《深圳大学学报(理工版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于张衡一号卫星数据的中国区域岩石圈磁场球冠谐分析
王婕
申旭辉
杨艳艳
泽仁志玛
黄建平
赵庶凡
王桥
鲁恒新
郭峰
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
7
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职称材料
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