系统工程与电子技术 ›› 2023, Vol. 45 ›› Issue (3): 654-659.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2023.03.05

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小波变换在船载海洋重力测量数据处理与分析中的应用

刘备1,2, 边少锋1, 纪兵1,*, 贤鹏飞1   

  1. 1. 海军工程大学电气工程学院, 湖北 武汉 430033
    2. 广西空间信息与测绘重点实验室, 广西 桂林 530001
  • 收稿日期:2021-12-01 出版日期:2023-02-25 发布日期:2023-03-09
  • 通讯作者: 纪兵
  • 作者简介:刘备(1992—), 博士研究生, 主要研究方向海洋重力场探测与导航
    边少锋(1961—), 教授, 博士, 主要研究方向大地测量学
    纪兵(1978—), 副教授, 博士, 主要研究方向海洋物理场导航与探测
    贤鹏飞(1998—), 硕士研究生, 主要研究方向重力梯度探测导航
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(41874091);国家自然科学基金(41774021);海军工程大学自主立项项目(2020504210);广西空间信息与测绘重点实验室开放基金(19-185-10-02)

Application of wavelet transform in shipborne ocean gravimetry data processing and analysis

Bei LIU1,2, Shaofeng BIAN1, Bing JI1,*, Pengfei XIAN1   

  1. 1. School of Electric Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China
    2. Guangxi Key Laboratory of Spatial Information and Geomatics, Guilin 530001, China
  • Received:2021-12-01 Online:2023-02-25 Published:2023-03-09
  • Contact: Bing JI

摘要:

船载重力测量是获取海洋地球重力场的重要方法之一, 为提高船载重力测量数据的精度, 采用Db8小波和Haar小波两种小波变换方法, 分别对添加了两种随机噪声的某海域重力测量数据进行降噪处理与分析。结果显示, 经Db8小波处理的数据绝对精度分别提高了1.024 2 mGal和9.274 7 mGal, 相对精度分别提高了71%和93%;采用Haar小波变换后, 绝对精度分别提高了0.804 4 mGal和9.109 5 mGal, 相对精度分别提高了56%和91%。两种小波变换方法处理后的数据均能够很好地保留数据基本变化趋势、为重力勘探判别物体提供判别依据。

关键词: 船载重力测量, 多贝西小波, Haar小波, 误差比率

Abstract:

Shipborne gravimetry is one of the critical methods for obtaining marine earth gravity field information. In order to improve the accuracy of shipborne gravimetry data, Db8 and Haar wavelet transform methods are used to denoise the gravity data with two kinds of random noise. The results show that the absolute accuracy of gravity data is improved by 1.024 2 mGal and 9.274 7 mGal, and the relative accuracy is increased by 71% and 93% after Db8 wavelet transform processing. After Haar wavelet transform processing, the absolute accuracy of gravity data is improved by 0.804 4 mGal and 9.109 5 mGal, and the relative accuracy is increased by 56% and 91%. The data can retain the basic trend after noise reduction. It can provide a basis for gravity exploration.

Key words: shipborne gravimetry, Daubechies (Db) wavelet, Haar wavelet, error ratio

中图分类号: