海底大地电磁探测数据畸变校正方法的研究

测试技术论文海底大地电磁探测数据畸变校正方法的研究摘要:研究了海底大地电磁探测技术中数据畸变校正的有关方法,介绍了方位校正和振动校正的原理,并给出了校正结果。关键词:海底大地电磁数据畸变校正三维图形变换在海底大地电磁探测技术中,传感器系统的方位及水平状态直接影响着大地电磁场分量的观测结果。因此,在观测的过程中,必须随时准确地测定系统分布的方位角和水平分量传感器的水平状态,以便对观测的数据进行方位畸变校正。另外,当测量电磁场分量的传感器系统放入海底时,由于海水的各种各样的运动,传感器系统在正常工作的同时,会产生振动,造成电场分量和磁场分量的测量数据不精确。因此要设法对测量的数据进行校正。设计上,传感器系统的振动对电场分量数据的影响是很小的,这种影响常常被忽略;但是这些振动对磁场分量数据的影响是很大的,必须进行正确的振动畸变校正,才能得到准确的磁场分量数据。1方位校正原理对于方位角和倾角所引起的干扰,校正依据的是“图形的几何变换”原理。电场只有两具分量,可以依据“二维图形的几何变换”原理。二维图形变换的一般公式为:其中,为二维变换矩阵。三维图形变换的一般公式为:其中,为三维变换矩阵。在海底大地电磁探测技术中,由于在海底大地测量系统中的5个探头满足右手坐标系原理,因而可以利用实验测得的电场和磁场的5个分量以及所测的倾角和对于北向的方位角进行方位和水平校正。基本坐标系如图1所示。设在海底测得的电场和磁场的5个分量分别用Ex、Ey、Hx、Hy、Hz表示,设探头测得的X分量对于北向的夹角为α,对于立不的倾角为xt,设探头测得的Y分量对于水平面的倾角为yt,设校正后的5个分量分别为Ex'、Ey'、Hx'、Hy'、Hz',则有:其中,T1为电场的变换矩阵,T2为磁场的变换矩阵