张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法及系统与流程

技术特征：
1.一种张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法，其特征在于，包括：感应式磁力仪0级数据进行数据格式转换及参数校正，生成1级数据产品；根据星下点的位置、卫星姿态等信息，利用坐标变换生成带有地理和地磁坐标信息的三分量波形和功率谱物理量数据，并标注地震、磁情指数等辅助信息，生成2级数据产品；选取2级数据产品中的特征频段波形或功率谱数据作为输入，对变化磁场数据进行重采样生成全球范围及中国区域的重访轨道观测数据的时间序列产品，标注地震及磁情指数信息，获得3级数据产品；选取2级数据产品中的特征频段波形或功率谱数据作为输入，滑动选取全球范围和中国区域上空变化磁场波形和特定频段功率谱数据，得到空间分布背景场及动态变化幅度，生成4级数据产品；其中，1级数据产品包括：每条轨道记录的磁力仪三分量在ulf、elf、vlf频段内波形和功率谱物理量数据随时间的变化；2级数据产品包括：每条轨道记录的感应式磁力仪在ulf、elf、vlf频段内三分量波形和功率谱物理量数据随时间和空间的变化趋势；3级数据产品包括：在2级数据的基础上，对变化磁场数据进行重采样生成全球范围及中国区域的重访轨道观测数据的时间序列产品，标注地震及磁情指数信息；4级数据产品包括：全球磁场空间分布的图像的文件名及其包含的子图。2.根据权利要求1所述的张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法，其特征在于，1级、2级、3级及4级数据产品均包括：科学数据、图像产品和数据处理报告。3.根据权利要求1所述的张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法，其特征在于，感应式磁力仪0级数据进行数据格式转换及参数校正，生成1级数据产品，包括：对二进制的0级数据进行格式转换，根据科学数据的类型判断是否需要进行傅里叶变换，并在频域范围逐条谱线进行正交性校正，利用磁传感器各频段的传递函数进行校正和物理量转换，如果是波形数据还要经过傅里叶逆变换转到时域范围内，频谱数据转换为功率谱密度数据，最终生成校正后的三分量波形和功率谱物量数据，及相应的处理报告和快视图像产品。4.根据权利要求3所述的张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法，其特征在于，在校正过程中，提取在轨定标数据与地面试验获取的定标信号校准参数进行误差分析判断感应式磁力仪的工作状态。5.根据权利要求1所述的张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法，其特征在于，根据星下点的位置、卫星姿态等信息，利用坐标变换生成带有地理和地磁坐标信息的三分量波形和功率谱物理量数据，并标注地震、磁情指数等辅助信息，生成2级数据产品，包括：利用传感器坐标系和卫星坐标系之间的关系，将三分量磁场数据转换到卫星坐标系下；根据转换矩阵，由卫星坐标系sbc转换到地理坐标系geo。6.根据权利要求1所述的张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法，其特征在于，选取2级数据产品中的特征频段波形或功率谱数据作为输入，对变化磁场数据进行重采样生成全球范围及中国区域的重访轨道观测数据的时间序列产品，标注地震及磁情指数信息，获得3级数据产品，包括：
根据cses卫星轨道重访周期，利用当前轨道号，可获取前30天相应的重访轨道数据；针对半轨道的2a级波形和功率谱数据，按纬度间隔0.05
°
和0.1
°
进行划分网格；通过时序分析，求取每个网格里的中值；根据求取的中值，绘图与产出数据处理报告。7.根据权利要求6所述的张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法，其特征在于，根据求取的中值，绘图与产出数据处理报告，包括：将当前5天的重访轨道数据，以及由前30天的重访轨道数据计算得到的、序列，即重采样的时间序列，区分三分量和三频段绘制成图，同时，在图标注当前轨道时间的磁情指数；绘出每条轨道正负5个单位的经度区域范围的前30内天发生的震级大于5级、6级及7级以上的地震事件序列；绘出当前轨道所在全球位置，以及标注前7内天发生的震级大于6级的地震事件；生成数据处理报告。8.根据权利要求1所述的张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法，其特征在于，选取2级数据产品中的特征频段波形或功率谱数据作为输入，滑动选取全球范围和中国区域上空变化磁场波形和特定频段功率谱数据，得到空间分布背景场及动态变化幅度，生成4级数据产品，包括：按照2.5
°
(纬度)
×5°
(经度)的空间间隔将全球划分为若干网格；执行空间分布分析；加入地震事件和磁情指数，生成4级数据处理报告。9.根据权利要求8所述的张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法，其特征在于，执行空间分布分析，包括：按照30天时间间隔及5
°
(经度)
×
2.5
°
(纬度)空间间隔，滑动选取全球和中国区域上空的磁场2级数据，计算每个空间间隔内所有轨道的中值b
m
、四分位点(及)及分位差iqr，以及异常判别值b
c
；并通过对各个间隔内中值b
m
进行插值，得到全球及全国范围空间分布背景场；对于当前5天变化磁场数据，计算每一个网格中变化磁场的中值其及四分位差；计算每天每个间隔内中值与之前30天的背景中值的差值，并使用每个格子内的最大值进行归一化，并通过对各个间隔归一化后的值进行插值，得到全球及全国的每天动态变化空间分布图。10.一种张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现根据权利要求1至9任意一项所述的张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法。

技术总结
本发明提供了一种张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法及系统。该方法包括：感应式磁力仪0级数据进行数据格式转换及参数校正，生成1级数据产品；生成2级数据产品；获得3级数据产品；生成4级数据产品。本发明提供的张衡一号卫星感应式磁力仪数据处理方法及系统能够将卫星上感应式磁力仪的原始探测数据进行处理，生成实际可用的数据产品。生成实际可用的数据产品。生成实际可用的数据产品。


技术研发人员：王桥
受保护的技术使用者：应急管理部国家自然灾害防治研究院
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2021/10/29