航磁全张量梯度数据软补偿及正反演方法研究

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航磁补偿系统延迟偏差补偿方法研究

（．ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＲａｄｉａｔｉｏｎａｎｄＳｅｎｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｆＳｏｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｕｎｉｖｅｒｓｉｑ
ｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｆＳｏｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ；３．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆＥｏｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＣｈｉｅｓｎｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｊｉｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ）
ｔｈｅｏｕｔｐｕｔｆｏｔｈｅｓｅｎｓｏｒｓ．Ｔｈｅｎ，Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ — Ｍａｒｑｕａｒｄｔ（Ｌ — Ｍ）ａｌｇｏｉｒｔｈｍｉｓｕｔｉｌｉｚｅｄｔｏｒｅａｌｉｚｅａｅｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
外模拟飞行实验对理论分析和仿真结果进行了验证。关键词：航磁勘探；航磁补偿；光泵磁力仪；Ｌ — Ｍ算法
中图分类号：ＴＨ７６２．３文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：５１０．ｔｉｃｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ

时间域航空电磁法研究进展综述

时间域航空电磁法研究进展综述梁盛军1，2，张力卡3，曹学峰1，2，刘前坤1，2( 1．中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083; 山东省城乡建设勘察院，山东济南 250031)3．［摘要］本文介绍国内外时间域航空电磁法的发展历史和现状，包括仪器系统、数据处理、正反演算法和应用实例。

认为我国的这项技术应朝以下几个目标发展: ( 1) 完善的仪器系统，减小噪声干扰，提取更多的有用信息。

( 2) 高效的数据处理方法，有利于发现小规模的异常体。

( 3) 适合航空电磁数据的正反演稳定算法。

( 4) 精细的解释方法。

结合多源信息综合解释，加强与实际勘探相结合，参考其它已有的航空物探方法解释手段，提高解释精度。

［关键词］时间域航空电磁法数值模拟反演算法解释［中图分类号］P 319 ［文献标识码］A ［文章编号］0495 － 5331( 2014) 04 － 0735 － 6 DOI:10.13712/ki.dzykt.2014.04.013L i ang S heng -j un ，Z hang L i -k a ，C ao X ue -f eng ，L i u Qi an -k u n ．Ｒesea r c h p r og r ess of the t i m e -do - main a i r bo r ne e l ect r om agnet i c m et hod ［J ］． Geology and E x p l o r at i on ，2014，50( 4) : 0735 － 0740．航空电磁法的开端。

随着时间域航空电磁系统的问世，解释方法也逐步开展。

2011 年中国国土资源航空物探遥感中心 ( 航遥中心) 从加拿大引进了一套直升机时间域航空电磁系统，该系统已进行试生产飞行，取得良好效果。

2012 年，航遥中心依托 863 项目自主研制出吊舱式直升机航空电磁系统，该系统已经在野外试飞并通过中华人民共和国科技部验收，目前该系统仍处于改进阶段，已经成功采集大量野外试验数据。

航空磁通门全张量仪校正及磁补偿方法研究

摘要航空磁通门全张量仪校正及磁补偿方法研究磁梯度张量仪是一种测量磁场空间变化率的仪器，可以被装载到飞行平台中进行航空地球物理探测，具有空间分辨率高、信息丰富等特点，特别适合发现浅层隐伏矿、磁性运动目标等。

磁梯度张量仪一般是由可以测量磁矢量的传感器如超导和磁通门等，按一定空间分布来构成。

使用磁通门作为核心组件设计的磁梯度张量仪具有适用温度范围广，成本低和高分辨率的优点。

然而，有两个关键问题大大降低了磁通门全张量仪的数据质量：一是磁通门全张量仪存在多种系统误差，比如标度因子误差、非正交误差、零偏误差、动态误差、非线性误差以及由安装造成的非对准误差；另一个是如果磁通门全张量仪和飞行器安装距离非常近，飞行器在地磁场中的飞行会对磁通门全张量仪产生电磁干扰，比如硬磁干扰、软磁干扰以及涡流磁干扰。

当磁通门全张量仪距离飞行器非常远时，其采集到的数据只受自身系统误差影响。

针对这种应用情况，本文首先提出了一种基于不变量的磁通门全张量仪系统误差校正方法。

该种方法首先建立单个磁通门误差校正模型，然后利用递推方法推导出磁通门全张量仪系统误差校正模型，最后两步完成磁通门全张量仪系统误差模型参数辨识：第一步先借助地磁场梯度在高空中接近为0的特性完成高空校正，第二步利用地面上非均匀磁场区域磁梯度张量不变量的旋转不变特性实现磁梯度张量分量之间的标度因子校正。

本文以磁偶极子模型为基础进行了大量仿真实验，同时也开展了相应的野外实验。

实验室仿真实验和野外直升机挂载“十字型”磁通门全张量仪的飞行实验都验证了该方法的有效性。

野外实验区域内校正后磁梯度张量分量的RMS达到1nT/m，改善比范围从359.6到1765。

考虑到当磁通门全张量仪和飞行器距离特别近时飞行器会产生磁干扰的情况，本文提出了一种磁通门全张量仪的系统误差校正及磁干扰补偿融合方法。

该方法首先融合磁干扰模型和单个磁通门误差模型，然后利用递推的方法推导出磁梯度张量分量的校正及磁补偿模型，最后再利用高海拔地区磁梯度接近为0的特性得到校正及磁补偿系数。

一种采用全张量磁梯度数据反演地下磁化率的方法及系统[发明专利]

专利名称：一种采用全张量磁梯度数据反演地下磁化率的方法及系统
专利类型：发明专利
发明人：邹安祺,王彦飞
申请号：CN201711260821.9
申请日：20171204
公开号：CN108227024A
公开日：
20180629
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种采用全张量磁梯度数据反演地下磁化率的方法及系统，该方法包括：获取全张量磁梯度数据；根据预设的先验约束条件和所述全张量磁梯度数据，建立稀疏正则化模型；基于改进的共轭梯度算法对所述稀疏正则化模型进行迭代求解，反演得到磁化率。

还涉及一种系统，该系统包括：数据获取模块、模型建立模块、磁化率反演模块。

通过本发明设置一些先验约束条件，建立稀疏正则化模型，这样可以考虑物理参数的有界性约束，大大提高了反演磁化率的精度。

申请人：中国科学院地质与地球物理研究所
地址：100029 北京市朝阳区北土城西路19号
国籍：CN
代理机构：北京轻创知识产权代理有限公司
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航空超导全张量磁梯度测量系统相关参数获取装置及方法[发明专利]

专利名称：航空超导全张量磁梯度测量系统相关参数获取装置及方法
专利类型：发明专利
发明人：申茂冬,安战锋,程德福,赵静,王一,李君辉,马超,李东时,王君
申请号：CN201410634524.6
申请日：20141107
公开号：CN104345348A
公开日：
20150211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种航空地球物理磁法勘探数据处理方法，能够获取精确的五个平面超导磁梯度传感器相对于惯导坐标系的基线方向单位向量与传感器平面法向量以及相对于三分量磁力仪坐标系的传感器平面法向量，为精确获取相对于地理坐标系的全张量磁梯度五个独立分量提供了前提；采用坐标系变换的方法计算全张量磁梯度五个独立分量，省略了计算五个平面超导磁梯度传感器相对于地理坐标系姿态角度的中间过程，采用惯导坐标系作为测量系统的坐标系，利用惯导测得的姿态数据通过一次坐标系变换便可获得相对于地理坐标系的全张量磁梯度五个独立分量，降低了计算难度，提高了计算效率，更适用于航空磁测等测量平台的姿态时变的测量。

申请人：吉林大学,中国国土资源航空物探遥感中心
地址：130012 吉林省长春市前进大街2699号
国籍：CN
代理机构：长春吉大专利代理有限责任公司
代理人：王立文
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航磁垂直梯度调整△T水平方法研究

航磁垂直梯度调整△T水平方法研究骆遥;王平;段树岭;程怀德【摘要】China has successfully developed three axis airborne magnetic gradiometer with self-owned intellectual property rights, and carried out vertical and horizontal gradients measurements for the first time. Based on the measured gradient data, we realized total field aeromagnetic data leveling with vertical gradient data. We discussed the principle of aeromagnetic or gradient data leveling and proposed the leveling method for long wavelength component in gradient data. The total field anomalies which contain no diurnal variation can be transformed from leveled vertical gradient data. The long wavelength errors can be estimated from the difference between the total fields and reconstruction. We added this long wavelength component to the total fields transformed and generate a well leveled total field map. Practical data processing shows that the leveling process has geophysical implications, and the leveling effect is remarkable.%使用中国自主研发、具有完全自主知识产权的航磁全轴梯度勘查系统首次试飞获得的资料,利用航磁垂直梯度数据进行△T水平调整研究,讨论了航磁及航磁梯度资料水平调整的原则,提出梯度资料长波水平的调平方法.对经长波水平调整后的垂直梯度数据进行位场转换,获得不受地磁场随时间变化影响的磁异常,并通过恢复磁异常的长波信息,实现了△T的水平调整和增强.实际资料处理表明调平过程具有物理意义、效果明显.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2012(055)011【总页数】8页(P3854-3861)【关键词】航磁总场;航磁梯度;水平调整;长波信息【作者】骆遥;王平;段树岭;程怀德【作者单位】中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】P6311 引言航空地球物理勘探（航空物探）以飞行器为载体，通过搭载多种仪器在空中进行地球物理场探测与测量.航空物探能够快速获取岩石圈特别是与地壳有关的多种地球物理场信息，具有工作效率高、成本低、探测深度大、能大面积覆盖、适宜海陆联测等突出优点[1］.航空物探测量按照固定的测线间距，沿预先设计的一系列平行测线飞行测量，测量仪器的采样率通常为每秒10次或更高，测线间距要远大于测点间距.航空物探固有的测量特点决定了其测线间的水平往往不同，需要进行水平调整（leveling），调平处理是航空物探数据处理中的关键[2］，调平质量直接影响资料的最终品质，对资料处理和解释具有重要意义.航空磁法、航空重力、航空能谱、航空电磁法等测量中引起测线水平不一致的原因不尽相同，却均表现为一系列沿测线方向的条带状干扰，为此需要在联络测线的方向上布置一定量的切割线（tie line），通过测线与切割线交叉点处的差值调整测线间水平，即广泛采用的切割线调平（tie line leveling）[3-5］.切割线调平主要用于水平差异较大的数据调整，调平后仍存在一定的残留水平差，还需进行微调平（microleveling）[6-7］.微调平在无切割线条件下，利用频率域与空间域组合滤波实现地质信息与噪声的分离达到调平目的，在航磁编图中发挥了重要作用[8］.此外，针对测线方向上的条带，为保证航空物探数据连续与光滑，不同学者提出了一系列调平或去条带处理方法[9-14］，但这些调平处理都没有考虑到地球物理场自身的性质，处理上仅是数学上的近似.除飞行高度差异外，航空磁测中测线间磁场水平差异主要由地磁场随时间变化（以下统称为“日变”）引起，而航磁梯度测量基本不受日变影响，Nelson[15］基于上述思想实现了利用水平梯度调整航磁ΔT场，这一具备实际物理意义的调平方法曾引起广泛关注，但后续却鲜有研究或应用该方法的报道.该方法假设航磁水平梯度资料的可靠，利用二维希尔伯特变换关系将水平梯度换算为垂直梯度，通过对垂直梯度积分来恢复不受日变影响的ΔT场[16］，达到调平目的.事实上，应用航磁水平梯度只是一种间接方法，实测航磁梯度是存在测线水平的，其直接恢复的ΔT 仍存在条带现象，需要解决梯度场调平问题.航磁梯度测量中，对垂直梯度的补偿较水平梯度容易[17］，垂直梯度的强度也要大于水平梯度，利用垂直梯度调整ΔT场是一种更直接、有效的处理方法.据此，本文利用航磁全轴梯度勘查系统首次试验飞行获取的资料，对ΔT场进行调平处理，讨论了利用垂直梯度数据调平ΔT 场的关键技术.针对Nelson未考虑航磁梯度测线间水平的问题[15］，提出梯度数据的长波调整，这对航磁资料调平处理及开展航磁梯度测量具有现实意义.2 航磁梯度调平中国国土资源航空物探遥感中心通过不断自主研发，先后于1992年在湖南宁乡地区、1994年在内蒙古通辽地区、1998年在湖南桃源地区以及2003年底在东海某试验区多次开展航磁水平梯度试验测量工作[18］.最近，在国家高技术研究发展计划（863计划）“航空地球物理勘查技术系统”重大项目资助下，中国国土资源航空物探遥感中心成功研制出具有完全自主知识产权的航磁全轴梯度勘查系统[19-20］，并在哈尔滨成功实施飞机改装，通过了验证飞行，首次获得了近5000km的高精度航磁全轴梯度资料.本文使用的垂直梯度及ΔT实测资料正来源于此.该试飞测区面积约671.51km2，测线长度37.1km，飞行高度200m，测线方向0°或180°，测量比例尺1∶20000（测线间距200m），图1给出了未调平的实测ΔT场和垂直梯度场（本文中所有网格数据的间距均为50m）.可以看出，未经日变改正的ΔT场（图1a）测线水平差异明显，经日变改正后（图1b）大部分测线的水平差明显改善，但由于日变问题又引起了图1b中明显的二处磁场水平错误.由于空中、地面的日变变化并非完全一致，加之当前日变观测受到的人文干扰日益严重，日变改正后的ΔT仍可能存在较明显的条带.图1c的航磁垂直梯度虽不受日变影响，但受其它测量因素影响也存在较明显的条带[21］.直接用图1c的垂直梯度恢复ΔT场显然无法达到去条带的目的，使用航磁梯度数据调整ΔT场时需要考虑对梯度数据的水平进行调整.2.1 航磁及航磁梯度水平根据梯度测量原理，实测垂直梯度为[17］其中TT、TD分别为安装在飞机尾椎处上、下探头测量的地磁场强度，Δz是探头间距.梯度数据中不包含日变成分，但不同飞行架次中测量高度、飞机状态、飞行条件、仪器状态等因素可能各不相同，不同架次、测线的梯度数据仍存在测线水平，只不过这种水平差中不包含日变因素.垂直梯度数据通过位场转换可由航磁ΔT或总场换算：其中F[Tz］、F[ΔT］分别代表垂直梯度Tz和ΔT的傅里叶变换，傅里叶变换用F[］表示，u、v是频率域波数.（2）式表明梯度数据的零频（直流分量）为0，航磁梯度正负幅度大体相当，以往多次航磁水平梯度试验也表明长剖面上梯度数据的平均值接近0.事实上，航磁测量是对地磁场的相对测量，每一幅航磁图件的磁场水平都是根据数据状况和解释的需要确定的，不同区域航磁图的磁场水平并不一致[8］，通常要求ΔT磁场正负水平大体相当.因此，对航磁或航磁梯度资料进行整体的基值调整或是对某一剖面进行整体或分段的基值调整并不影响航磁或航磁梯度资料的质量，不会改变异常面貌而损失地质信息，这是航磁总场及梯度数据调平的基本原则，而将航磁梯度数据的整体水平调整至0，则具有理论依据.2.2 航磁梯度零频调整根据水平调整原则，对图1c的垂直梯度进行零频调整，使测线水平为0，图2a为调整后的垂直梯度.调整后梯度场的面貌焕然一新，几处严重的水平差被弱化.图2b给出的具体调整幅度，则表明这种调整不损失有意义的地质信息.对图1b中由日变改正引起的测线水平错误，也可进行零频调整，调整的幅度可以参考相邻水平较好的测线进行纠正.尽管图2a消除了部分明显的测线水平，但直接恢复ΔT场仍会出现条带现象，必须考虑对图2a进行进一步调整，而通常的切割线调平或微调平处理却未必适用.梯度异常较航磁总场随高度增加衰减更快，由飞行高度不同造成强磁场区交叉点上的测量差值可能很大，特别是近年来中高山地区航磁测量中切割线与测线交叉点处的飞行高度差都较大，很多切割线都不能有效控制磁场水平，切割线对航磁梯度数据调平的效果有限，有时甚至会破坏磁场水平.微调平处理则侧重于切割线调平后对资料剩余水平进行调整，是局部的细微调平，为此需要考虑其它处理方法.根据频率域航磁梯度换算总场方式可知上述位场转换过程中对梯度的长波部分进行放大，其长波误差将被累计，要获得合理的ΔT转换结果，就需要对航磁梯度的长波水平误差进行调整，而调整时要完全保留梯度数据短波成分中包含的局部地质信息，这样才能够达到利用航磁梯度调整和增强ΔT场的效果.2.3 航磁梯度长波调整最简单的去条带方法是使用方向滤波，对图2a的垂直梯度进行方向滤波，以压制条带现象.使用的滤波器为余弦方向滤波：图3 经方向滤波后的垂直梯度Fig.3 Vertical gradient by applying directional filter其中α是压制条带的方向，n阶是滤波器阶数，θ=arctan（u／v）.滤波中要压制南北向的条带，故α=0，滤波阶数选择2.图3给出了方向滤波的结果.可以看出，在消除南北向条带的同时也模糊了梯度异常的地质细节，图3中出现了部分异常被拉伸的现象.对图3进行ΔT恢复势必扭曲磁场、损失地质信息，需要考虑在保留梯度地质信息的同时对梯度异常中表现的长波水平进行调整.将图3方向滤波的结果从零频调整后的梯度数据中去除，那么剩余数据中除含有长波水平差外还存在大量有用地质信息——即局部的短波梯度异常，这些地质信息对正确恢复ΔT具有重要意义.去除航磁梯度长波水平差就需要从剩余的梯度中提取长波水平，其主要表现为长波趋势，可以用非线性滤波等方法对其进行处理.图4依次给出了中值滤波、样条拟合及Naudy非线性滤波[22］三种方法提取的梯度水平差，提取条带的波长依次变短（考虑到切割线控制，提取的最短波长可截止至切割线长度）.可以看出，尽管条带提取的方式不同，提取的波长不断变短，但反映的水平差却较一致，说明调平本身具有客观性.将上述调平量从零频调整后的原始数据中去除，即得到调平后的梯度数据，图5给出了最终长波调整后的航磁梯度资料.梯度转换ΔT过程中对平静场处的条带更为敏感，实践表明只要梯度场中的平静区域没有明显条带痕迹即可满足转换条件，图5可直接用来转换ΔT.为了增强ΔT，不应损失原始梯度中的短波异常，图6给出了某段测线原始梯度及经方向滤波与长波调整后的梯度数据加以说明.图6中梯度方向滤波（蓝线）与原始梯度（红线）间的差值反映的即为测线水平，但消除测线水平的同时方向滤波也模糊了异常，经长波调整后的梯度数据却能够完全保留这些地质细节且测线水平与方向滤波后的数据大体相当，可以直接利用其恢复并增强ΔT，残存的测线水平和梯度噪声将在转换ΔT的积分中得到压制甚至消除.3 梯度调整增强ΔT我们用（3）式将长波调整后的垂直梯度数据换算成总场，图7给出了转换结果.根据航磁梯度测量原理，垂直梯度是航磁总场在垂向上的变化率，其垂向积分应为航磁总场，但区域正常场梯度趋于常量，长波磁异常在垂向积分中不能很好恢复，加之梯度资料又经长波调整，事实上图7是缺少长波背景的ΔT场.将图7与经切割线调平及微调平处理后的ΔT场（图8）比较，局部航磁异常细节均具有较一致的对应关系，反映的地质细节清晰、准确，但磁场的整体面貌却不尽相同，特别是图7北侧的磁场水平明显抬升，这反映恢复长波磁异常（区域背景磁场）中存在的误差.使用（3）式积分时，波数零频处存在分母为零的奇异情况，对此李海侠等[23］采取偏移抽样的办法进行处理，但偏移抽样并不能获取真正的零频，也无法解决长波误差问题，Hansen[16］利用纵向梯度恢复ΔT剖面时也揭示了其转换中存在长波误差.这里我们采取Nelson[15］提出的方法，令磁场的零频为零，该处理仅改变磁场的零频分量，其它波段的长波磁场则需要从原始数据中提取.处理时将梯度换算的磁场从原始磁场中扣除，得到相差的长波磁场，对相差的长波磁场进行低通滤波以获取长波背景磁场（低通滤波器可以选择高斯滤波器或巴特沃斯滤波器等，提取波长应大于2倍切割线距），最后将长波背景磁场补至梯度换算的ΔT场，从而获得最终调平和增强的ΔT场.图9给出了用垂直梯度调整的ΔT，可以看出调整后的ΔT能很好的消除测线水平，对磁场起到较好的增强作用.对比图8经切割线调平及微调平处理后的ΔT场，可以看出图9的调整结果能够消除切割线调平及微调平处理中不易消除的某些条带现象，以及图8中某些由调平引起的虚假异常.实际分析图9最终调平量，表明调平过程没有损失有意义的地质信息，资料品质得到明显提升.4 讨论与结论利用航磁垂直梯度资料调整ΔT场时，梯度资料质量决定了恢复后ΔT的质量，其测线间的水平决定了调平的效果，调整中要在消除航磁梯度测线间长波水平的同时尽量保存局部地质细节，保证ΔT恢复与调整的质量.梯度数据换算航磁总场时，梯度仅反映磁场的短波信息，实测梯度往往不能分辨出长波磁场，加之积分误差使得长波磁场部分不能完全恢复，这是任何数学技巧所无法弥补的.由于需要从原始航磁资料中提取长波磁场背景，往往要对其进行正常场和日变改正.此外，提取长波磁场背景时，若原始ΔT中部分测线存在较明显的水平，应对ΔT的零频进行调整，否则提取的长波磁场背景也将包含一定的测线水平而无法达到调平的目的.造成航磁资料测线间水平不一致的原因不仅是日变，测线间飞行高度的差异也是引起航空物探资料测线间水平不一致的共同因素，尤其在中高山区.由于异常场的高度改正难题始终无法解决，切割线飞行测量仍是保证航空物探资料质量的重要措施.尽管调整ΔT过程中无需切割线参与，但调平过程本身却不能解决飞行高度差异所引起的磁场水平问题，不同高度异常场的磁场水平仍然需要切割线确定.此外，梯度调平ΔT中虽能够基本消除日变影响，但长波磁场背景的确定仍受制于地面基站的日变测量，日变测量与改正质量仍是保证调平精度的重要因素.综合首次使用航磁垂直梯度调整ΔT场试验得出以下结论：（1）使用航磁垂直梯度能够在无切割线条件下对ΔT场进行调平和增强，能够明显消除测线间水平差异，使ΔT的资料品质得到明显改善，梯度测量具有优势；（2）航磁梯度调整和增强ΔT场时梯度资料的品质将决定最终调平质量，资料质量是ΔT场恢复、调平与增强的基础；（3）航磁梯度调整增强ΔT场时，目前仍需进行日变观测，以恢复长波磁场背景.除非勘查目的仅在于确定局部航磁异常，不涉及航磁编图.日变测量与改正质量仍是决定航空磁测资料质量的重要因素；（4）尽管航磁梯度调平ΔT场中无需切割线参与，但无法解决因飞行高度差异引起的测线水平差异，切割线飞行和测量质量对保证航空磁测质量具有重要作用.本文通过从航磁梯度中提取高频磁场信息以及从航磁总场中提取低频磁场信息，合成得到基本不受日变影响的ΔT，实现了基于垂直梯度的ΔT调整，并应用于航磁全轴梯度勘查系统首次试飞获取的实测资料，提升了资料品质，其方法及取得的认识对未来开展高精度、高分辨率的航磁梯度测量具有实际意义.致谢中国国土资源航空物探遥感中心众多同仁长期以来为航磁梯度测量倾注了大量心血，研究工作得到了许多同事的鼎力支持和帮助，在此表示衷心感谢！同时感谢两位匿名审稿人对本文提出的修改意见.参考文献（References）[1]熊盛青.发展中国航空物探技术有关问题的思考.中国地质，2009，36（6）：1366-1374.Xiong 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航磁软补偿质量评价方法及软件实现

航磁软补偿质量评价方法及软件实现王林飞;薛典军;熊盛青;段树岭;何辉【摘要】《航空磁测技术规范》(DZ/T 1402-2010)对航磁软补偿质量给出了具体的指标要求,但没有明确航磁软补偿质量的评价方法,笔者在借鉴航磁自动数字补偿仪DSC-1的评价方法基础上,提出利用补前磁总场和补后磁总场进行事后评价的方法,并编制了软件,为软补偿质量的统一评价提供了可能.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2013(037)006【总页数】4页(P1027-1030)【关键词】航磁;软补偿;磁干扰;补后标准差;改善率【作者】王林飞;薛典军;熊盛青;段树岭;何辉【作者单位】中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京 100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P631.2在航空磁测过程中，由于飞机自身飞行方向和运动姿态的变化，飞机上磁性元件产生的磁干扰场叠加在地球磁场之上［1-6］。

因此，需要对磁干扰场进行补偿，消减其影响，提高航磁测量的精度。

补偿方法分为硬补偿和软补偿。

硬补偿方法是根据测量飞机和其他原因形成的磁干扰场的大小和方向，在磁探头附近采用电子设备产生的人工场有效地抵消磁干扰场的磁补偿方法［1］。

而软补偿方法是在开始航磁测量之前，先在选定的矩形闭合框上进行磁补偿飞行，获得不同姿态下飞机磁干扰场补偿系数，在航磁测量过程中根据飞机姿态数据实时（或事后）计算磁干扰场大小，并加以去除的方法［1，4］。

软补偿方法与硬补偿方法相比，有一明显优点，即速度快。

目前，软补偿技术日趋成熟，逐渐成为磁力测量补偿方法的主流［7］。

如何对磁软补偿质量进行评价是一个重要问题，它不但关系到怎样评价国内航磁测量水平，也关系到在国际间合作与交流中建立共同技术观点等［2，4］。

飞机磁补偿质量评价及补后检查验证方法

飞机磁补偿质量评价及补后检查验证方法孙海仁【摘要】对于高精度航空磁测来说，飞机磁干扰必须有效的消除，其方法是补偿飞行。

补偿效果的好坏直接影响到物探飞行数据的质量，由于国内目前使用的磁力补偿仪型号比较多，如何统一评价磁补偿质量就非常重要了。

在航磁规范里，对航磁软补偿质量给出了具体的指标要求，但没有明确航磁软补偿质量的评价方法。

笔者引入改善率和磁通门三分量等参数作为质量评价参考指标，及补偿后的航向飞行检查，以近一步验证补偿效果。

%In high accuracy aeromagnetic survey, the magnetic interference of aircraft must be effectively eliminated, and the method is compensation flight. The compensation has a direct influence on the flight data quality of geophysical exploration;nevertheless, because China's magnetometers have different models, so how to perform unified evaluation is very important. According to the specification, the criterion of aeromagnetic survey ( DZ/T 1402⁃2010) provides specific measures for assessing the performance of digital magneticcom⁃pensation;nevertheless,it does not define the method of quality assessment. This paper introduces the parameter of IR and threecom⁃ponents as well as different directions of flight so as to verify the effect of compensation.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2016(040)005【总页数】6页(P1040-1045)【关键词】磁补偿;质量评价;补后检查;八方向【作者】孙海仁【作者单位】核工业航测遥感中心，石家庄 050002【正文语种】中文【中图分类】P631在航空磁力测量过程中，由于飞机飞行方向和运动姿态的变化、机上磁性元件产生的磁干扰场以及发动机运转产生的涡流场等，都会对测量结果产生干扰。

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航磁全张量梯度数据软补偿及正反演方法研究作为新一代的航磁测量技术,航空全张量磁梯度测量兼具了航空磁法勘探自身探测范围广、不受地形制约影响、探测效率高、节约勘察时间及单位面积运行成本低等多种优点的同时,其核心器件SQUID(超导量子干涉仪)可有效压制背景
磁场噪声干扰,提高数据分辨能力及数据精度,对局部磁异常目标刻画更为精细,因此在地球物理探测和军事反潜等方面具有独特优势。

本论文依托中科院上海微系统与信息技术研究所自主设计研发的航空超导全张量磁梯度测量装置所测的
飞行实验数据,对航磁全张量梯度数据的软补偿技术和正反演问题数值计算的理论算法三个方面进行了系统研究。

在航磁全张量梯度数据的软补偿方面,为了消除来自飞机的磁干扰以改善航磁全张量梯度数据精度,本文根据数据测量方式特点和磁干扰变化原理,从正演的角度建立了一种基于正演的拖曳式航磁全张量梯度数据软补偿模型,设计了相应的学习飞行方案并推导了补偿参数求取公式,通
过模型试验验证了该补偿方法的可行性,最后通过仿真飞行试验证明利用学习飞行可以求解所假定的补偿参数,可以对仿真飞行全张量梯度数据进行有效磁补偿。

在正演数值计算方面,本文利用节点物性的概念建立了磁异常体与磁全张量梯度异常之间更为简洁的数学关系,消除了大量计算冗余,在保证数据正演精度前提
下从本质上提高了复杂磁性体正演计算速度。

在反演算法方面,本文根据网格节点物性模型良好的稀疏性,提出了基于多
分量的网格节点磁化率全张量梯度反演方法策略;在此基础上针对磁全张量梯度数据多分量之间同源特性对该方法进一步改进,引入了结构一致性约束,提出了
基于网格节点磁化率结构一致的全张量梯度反演方法策略;针对多种地质地球物理信息,通过引入节点物性权重模型将其结构、构造等约束信息引入到反演中去,提出了基于多地质地球物理信息约束的网格节点磁化率全张量梯度反演方法策略;最后利用实测航磁全张量梯度数据对研究区内三维磁化率结构进行构建,对
该方法理论进行实际应用证明其有效性和实用性。