秒采样精度下磁暴急始自动拾取方法研究

发布时间：2021-10-14 09:07

　　磁暴急始的自动识别拾取与磁暴报告自动产出是国家地磁台网数据产品产出中重要的内容。为实现在1s采样率下的磁暴急始高精度拾取,本文针对性地提出基于Walsh变换和Akaike信息准则（AIC）的起跳点检测算法——Walsh-AIC算法,将其应用于98个磁暴急始事件的拾取上,并采用由国际地磁指数服务（ISGI）发布的磁暴时刻为标准对应用效果进行评估。结果表明,该算法不仅能够将急始磁暴起跳时刻的位置更加明显地刻画出来,而且能够有效避免传统识别急始磁暴的AIC算法中存在的识别起跳时刻结果晚于实际起跳时刻的情况。同时,将Walsh-AIC算法与其他主流拾取方法进行对比,发现前者定位结果的平均偏差和标准差均明显小于其他算法。此外,Walsh-AIC算法结果的误差关于0点的对称性较好,表明该算法拾取磁暴急始起跳时刻的精度较高,适合于解决磁暴急始的自动拾取问题。 

【文章来源】：中国地震. 2020,36(02)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图２?Ｗａｌｓｈ－ＡＩＣ算法应用展示??〔ａ）磁场７／分量曲线；（ｂ）传统ＡＩＣ曲线；（ｃ）?ｉ／分量经Ｗａｌｓｈ变换重构后差分曲线；（ｄ）?ＷａｌＳｈ－ＡＩＣ算法曲线??

ａｌｓｈ变换为??—士ｓｕｎ?（—?ｖ?為—卜，ｕ）?（２）．??ＩＮ?ｘ?＝?Ｑ?ｉ?＝?０??其中，Ｍ?＝?０，１，２，…，胍１；?ｑ?：）是Ｓ的二进制编码第Ｉ位的值ｓ?Ｗａｋｈ?Ｍ变换的公式为??ｆｉｘ）?＝?ＸＦＣｕ）?ｆ［Ｃ?－?：（３）??ｌｉ?＝?０?ｉ?－?０??对信号做ｍｋｈ变换得到变换系数，选择部分系数进行反变换，ｇ｜Ｔ可重构得到不同尺度??的傦号。??对６４点水平平移后的Ｓｉｇｍｏｉｄ函数做Ｗａｌｓｈ变换，并利甩部分系数重构，如蔚１所示。??奠中，图１?＿（＿ａ＿）为Ｓｉｇｍｏｉｄ?．函数商右平移：后的曲钱．ｓ厲１?（?ｂ＿＿．）为图Ｔ（?＿ａ＿）着象的Ｗａｌｓｈ变换系戴；??采用Ｗａｌｌ序，图１（ｅ）、ｌ（ｄ）、ｌ〔ｅ）分：别为选择利用前４、１６、３２个系数对信号进行重鞠。信??号的整体结构从不同尺度Ｔ重构出来，随著选择童构的系数增多，重构倚醫与ＪＣ信■号越来越??接近，直至樂全一致。??ｍ??０．５??１?０??（ａ）水平平移后的Ｓｉｇｍｏｉｄ函数??／??０?１０?２０?３０?４０?５０??序列索引??６０??７０??（ｂ）?Ｗａｌｓｈ变换系数??雎０??（ｃ）使用前４个系数重构的信号??，〇?１〇?２〇?舊列索费?５〇?６〇?７〇??馨１??賴０??（ｄ）使用前１６个系数重构的信号??〇?１〇?２〇?３暴列索Ｈ?５〇?６〇?７〇??１？?１??驿０??（ｅ）使用前３２个系数重构Ｈ僮??０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０??序列索引??＿１０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０??序列索引??图１?Ｗａｌｓｈ变换与重构??１．３

【参考文献】：
期刊论文
[1]地磁低点位移以磁暴倍九法作为补充预测的讨论[J]. 郭增建,郭安宁,贾源源,段博儒.  地震工程学报. 2018(05)
[2]基于Shearlet-AIC算法的微地震初至拾取[J]. 巩佳琦,吴宁.  吉林大学学报(信息科学版). 2018(03)
[3]油气管网与电网的地磁暴干扰机理比较研究[J]. 张鹏飞,刘连光,马成廉.  科学技术与工程. 2015(25)
[4]电网磁暴灾害风险影响因素研究综述[J]. 刘连光,吴伟丽.  地球物理学报. 2014(06)
[5]基于小波分解与Akaike信息准则的微地震初至拾取方法[J]. 宋维琪,吕世超.  石油物探. 2011(01)
[6]磁暴的形态分类与选定[J]. 詹贤鋆.  地震地磁观测与研究. 1981(01)

硕士论文
[1]基于Fast-AIC算法的微地震事件初至拾取及自动识别技术研究[D]. 王洪超.吉林大学 2017
[2]基于快速Walsh变换的多视角视频编码的研究[D]. 于洋.吉林大学 2016



本文编号：3435866