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,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,200,7,GEC,Corporation,PPT,心得分享,图解的世界,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,智能测量技术在监测中应用,南方,测绘监测部,智能监测,2016.09.29,智能测量技术在监测中应用南方测绘监测部智能监测2016.09,1,C,ONTENTS,目录,论文概述,1,研究方法,2,成果分析,3,总结与展望,4,内容提要,智能监测,CONTENTS目录论文概述1研究方法2成果分析3总结与展望,2,系统架构,预警系统,数据采集,系统,工程管理,平台,数据分析,系统,可视化模块,监测,生产,管理信息系统,(,II,)监测云平台,系统架构预警系统数据采集工程管理数据分析可视化模块监测生产管,3,监测,生产,管理信息系统,多项目统一管理,I,信息可视化发布,II,定制化报表系统,III,工程管理,智能监测,监测生产管理信息系统多项目统一管理I信息可视化发布II定制化,4,普适计算,泛在网络,物联网,RFID,传感器网络,普适计算泛在网络物联网RFID传感器网络,5,(,I,)研究内容,随着卫星磁测技术的快速发展,人类获得的地磁观测数据日益丰富,由此建立的岩石圈磁场模型的精度与分辨率也越来越高。相对于地面与航空磁测,卫星磁测数据抑制了人类生活、局部环境与浅部地质体的干扰,可以更好地用于研究地壳与上地慢顶部的磁性分布格架。,本文利用,SWARM,卫星磁测数据反演,建立了青藏高原区域地磁场模型;并结合地质调查、地震测深等地球物理资料,对青藏高原地区磁异常数据进行分析,提取该区域磁异常特征,并对典型地质构造的磁异常数据进行反演,获得地质异常体的分布情况,。,智能监测,(I)研究内容 随着卫星磁测技术的快速发展,人类获得的,6,多项式模型,矩谐模型,球谐模型,研究方法,research methods,多项式模型,Taylor,多项式模型,Legendre,多项式模型,样条曲面法,球冠谐模型,SCHA,计算原理,程序实现,矩谐模型,(RHA),计算原理,程序实现,(,II,)区域地磁研究方法,智能监测,多项式模型矩谐模型球谐模型 研究方法多项式模型Taylor多,7,Taylor,多项式,计算原理:,程序实现:,第一步,,根据所选取经纬度范围和原始地磁场测量数据矩阵的取值,代入,Taylor,多项式公式反演,求得不同截断阶数下的公式系数矩阵,;,第二步,,根据相应的系数矩阵和己知的经纬度数组以及中心点反代回公式,求出地磁场的总场强数据矩阵,绘出截断阶数,N,(,max,)取值不同时青藏高原所选经纬度区域范围内地磁参考场等值线图,;,第三步,,将上述根据测量数据拟合得到的地磁场区域模型计算得出的总场强数据矩阵和测量数据矩阵之间,根据均方偏差公式计算均方差,对各均方差值进行对比,选取最为合适的截断阶数,;,第四步,,根据所选取的截断阶数,建立起,Taylor,多项式的青藏区域的地磁参考场模型,;,(,II,)研究方法,智能监测,Taylor多项式计算原理:程序实现:第一步,根据所选取经纬,8,Legendre,多项式,计算原理:,程序实现:,第一步,,根据所选取经纬度范围和原始地磁场测量数据矩阵的取值,代入,Legendre,多项式公式进行反演,求得不同截断阶数下的公式系数矩阵,;,第二步,,根据相应的系数矩阵和己知的经纬度数组反代回公式,求出地磁场的总场强数据矩阵,绘出截断阶数,N,取值不同时青藏高原所选经纬度区域范围内地磁参考场等值线图,;,第三步,,将上述计算得到的总场强数据矩阵与测量数据矩阵之间计算均方差,对各均方差值进行对比,选取最为合适的截断阶数,;,第四步,,根据所选取的截断阶数,建立起,Legendre,多项式的青藏高原区域的地磁参考场模型,;,(,II,)研究方法,智能监测,Legendre多项式计算原理:程序实现:第一步,根据所选取,9,SHA,(,II,)研究方法,RHA,智能监测,SHA(II)研究方法 RHA智能监测,10,模型选择遵循以下原则,物理合理性,计算稳定性,计算值准确性,级数收敛性,使用方便性,(,II,)研究方法,智能监测,模型选择遵循以下原则物理合理性计算稳定性计算值准确性级数收敛,11,(,III,),成果分析,模型误差,RMSm,显然大于,RMSu,说明了数据处理前有较大的外源场带来的异常,经过数据的各类改正和提取之后,模型精度显著提高,侧面反映了前期数据处理的重要性。,截断,阶,数,N=7,之前,模型精度不断提高,拟合效果逐渐变小。自,N=8,开始,矩阵开始奇异,,Z,分量均方偏差变大,说明多项式模型在,N=8,时开始达到精确上限。故取截断系数,N=7,作为最佳截断阶数。,智能监测,(III)成果分析模型误差RMSm显然大于RMSu,说明了数,12,(,III,),成果分析,建模所用,X,分量数据等值线图,建模所用,Z,分量数据等值线,图,(III)成果分析建模所用X分量数据等值线图建模所用Z分量数,13,(,III,),成果分析,不同截断阶数,N,时,X,分量磁异常模型等值线图,(III)成果分析不同截断阶数N时X分量磁异常模型等值线图,14,(,III,),成果分析,不同截断阶数,N,时,Z,分量磁异常模型等值线图,(III)成果分析不同截断阶数N时Z分量磁异常模型等值线图,15,(,III,),成果分析,N=7,时,,X,分量的均方偏差为,8.3945nT,,相对于磁异常的数据大小,模型拟合较为一般;,Y,分量的均方偏差大致为,0.2039nT,,相对于磁异常的数据大小,模型拟合极好。模型拟合在截断系数,N=10,以后呈上升态势,说明正演矩阵开始奇异,。,(III)成果分析N=7时,X分量的均方偏差为8.3945n,16,(,III,),成果分析,青藏高原二维地形图建立数据点投影,青藏高原高程等值线图(左)和青藏高原地块划分图示(右),在,加州大学圣地亚哥分校数据网站,下载包含青藏高原区域的,高程数据,通过,sufer,软件绘制青藏高原二维等值线地形图,塔里木地块、柴达木地块、祁连地块、巴颜喀拉地块、羌塘地块、拉萨地块、喜马拉雅地块、印度地块、川滇地块八大地块,(III)成果分析青藏高原二维地形图建立数据点投影青藏高原高,17,(,III,),成果分析,总体来看:,磁异常形态简,单,强度较小,地壳磁异常均呈现较大范围带状分布,整体呈现为负磁异常,。,明显的异常主要分为四个区域,:,(III)成果分析总体来看:磁异常形态简单,强度较小,地壳磁,18,(,III,),成果分析,磁异常形态简单,强度较小,地壳磁异常均呈现大范围带状分布,整体呈现为左侧正磁异常,占据约三分之二的区域,右侧为负磁异常,占据右侧约三分之一的区域,异常分布尺度较大,呈东西走向,左侧正地磁异常数值较大,右侧负磁异常较小,除了细微的波动之外,没有明显的异常构造。可能是数据处理与原始数据选取问题,模型建立的较为失败,不能用于地磁异常对地质构造进行反演及对比分析。,(III)成果分析磁异常形态简单,强度较小,地壳磁异常均呈现,19,(,III,),成果分析,总体来看,,磁异常形态简单,强度较小,地壳磁异常均呈现较大范围带状、环装分布,整体亦呈现负磁异常,,主要分为五个地质异常构造,:,(III)成果分析总体来看,磁异常形态简单,强度较小,地壳磁,20,Thanks For Your Attention,xjzhang,E-mail,:, ,Thanks For Your Attention xjz,21,C,ONTENTS,目录,论文概述,1,参考文献阅读进度,2,现阶段存在的问题,3,结论,4,内容提要,CONTENTS目录论文概述1参考文献阅读进度2现阶段存在的,22,(,II,)框架构建,第一章,绪论,主要介绍论文的选题背景、研究目的与意义,进而对青藏高原区域磁异常的建立与解释方法进行针对性地阐述,最后介绍论文的研究内容与研究方法及主要成果,。,第二章,正反演方法研究,(数学理论基础),首先,阐述反演的基本思想;然后,构建基于球坐标系的三维磁化率成像正反演方法及其实现理论。,第三章,中国及其邻区岩石圈区域三维磁化率分布的地球物理建模,(研究方法),首先,交代相关数据及其处理过程;然后,介绍反演相关参数及对应的反演结果,即三维磁化率分布模型;最后,统计分析区域磁性模型的分布特征即幅值范围、深度范围等,并且对反演模型的可靠性进行综合分析。,第四章,青藏高原区域磁性分布的地质与地球动力学初步解释,(算例分析),首先,简要介绍青藏高原现今的大地构造格局及其地质演化历史;然后,在整体上,分析岩石圈区域磁性分布与其它岩石圈地球物理属性之间的相关关系、分析岩石圈磁性底界面与居里面之间的关系以及磁性底界面对岩石圈温度状态的启示作用,进一步为后续地质与地球动力学解释提供支撑;最后,结合地质学、地球物理学、地球化学与大地测量学等其它资料与结论,对三维反演的岩石圈区域磁性分布蕴含的大地构造与岩石圈动力学特征与信息进行分析与讨论。,第五章,总结与展望,(II)框架构建第一章 绪论第二章 正反演方法研究(数学理论,23,根据研究区域,选择球冠坐标系的极点以及球冠半角;,将测点地理坐标转换到球冠坐标;,转换球面上测站坐标系下地磁三分量为球冠坐标系下的三分量;,构建地磁场模型,并利用最小二乘法确定系数;,计算不同位置的地磁三分量时,重复步骤,II,中的转换过程,将待求点的球冠坐标代入步骤,IV,构建的地磁场模型中,计算在球冠坐标系下的地磁三分量,并将之转换到地理坐标系下。,SCHA,实现步骤,(,III,)研究方法确认,根据研究区域,选择球冠坐标系的极点以及球冠半角;SCHA实现,24,青藏高原区域范围,球冠半角及算法,纬度弧长:,经度弧长:,球冠半角:,新冠范围:,青藏高原区域范围球冠半角及算法,25,(三),现阶段存在的问题,程序的获取,参考论文的查找,(三)现阶段存在的问题程序的获取参考论文的查找,26,(,四,),学长的建议 最终的确认,选取现阶段能够完成的模型(多项式模型,or,球谐模型),严格做好所选取模型的每一步,确定初稿并提交,(四)学长的建议 最终的确认选取现阶段能够完成的模型(多项,27,(,III,)研究方法确认,SCHA,方向的指引,思絮的融合,确认,球冠谐分析SCHA,利用球冠在局域实现与地磁场的最大逼近;,不同于全球地磁场球谐分析,SCHA模型描述的仅为地球表而的一个有限区域,满足了地磁场位势理论;,不同于Taylor多项式、Legendre多项式和样条曲面法,SCHA顾及了地磁场的三维结构;,因此SCHA具有理论上的完备性。,(III)研究方法确认SCHA 方向的指引,思絮的融合 确,28,
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