CN111352617B - 一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法 - Google Patents

一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法，该方法包括基于Fortran语言的处理软件实现数据输入输出、重复点删除、干扰点筛选删除、三次样条插值法拟合干扰点数值。本发明针对目前野外磁法测量存在的电磁干扰多、室内资料处理工作量大的特点，提出了重复点删除、干扰点筛选方法，采用三次样条插值数值方法对干扰点进行拟合，并在此基础上开发了包括数据输入输出的整套处理软件，进而提高了磁法测量室内资料处理的效率。将野外受干扰的测点观测值用插值结果代替，降低了野外电磁干扰因素影响，提高了数据质量及后续在此数据基础上进行的各种处理成果的精度。

Description

一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法
技术领域
本发明涉及一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法，属于磁法测量领域。
背景技术
目前，随着经济的发展，人们的活动越来越广，相应的人工建设也愈来愈多，人工建筑物的存在直接导致野外人为电磁干扰对磁法测量数据的质量影响越来越大，为了获取高质量的野外磁法观测数据，一方面采取尽量避开干扰源的方法来减少电磁干扰；另一方面，采取重复观测的方式来提高采集数据质量。但在一些磁法剖面工作测量中发现，由于点距已然很小，而干扰源干扰范围很大，避开干扰源太远已不现实，只能在原点位采集受干扰数据，通过重复观测的方式获取一个最终的最优数据。目前，后期数据只能采用人工方法剔除干扰点、重复点然后人工插值，工作效率比较低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法，该方法实现了磁法测量数据中的重复点删除、干扰点筛选删除方法并结合三次样条插值法进行插值计算，通过Fortran语言编程形成软件，实现了磁法测量数据整理的高效化、智能化，极大的节省了人力，节约了时间。
术语解释：
三次样条插值方法：通过一系列已知数据点通过求解三弯矩方程组插值得到的一条经过已知数据点的光滑曲线的一种数值计算方法。
动态数组：程序中声明时没有确定数组大小的数组，当要用它时，可随时重新指出数组的大小，从而有效利用存储空间。
本发明的技术方案为：
一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法，该整理方法包括如下步骤：
(1)采用Fortran语言编程形成软件，将采集到的原始磁法数据输入到所述软件中，自动识别数据量，根据数据量确定动态数组的大小，将原始磁法数据顺序读取到动态数组中，所述原始磁法数据包括代表观测点平面位置的点号、线号以及在该观测点测得的观测值；
(2)将所述动态数组中后一组数据的点号、线号分别与前一组数据的点号、线号进行比较；
当比较结果相同，则舍去前一组数据；
当比较结果不同，则将前一组数据写入一个数据文件1，依次类推，直至所有组数据都进行比较；目的是为了删除原始磁法数据中的重复点。
(3)检查所述数据文件1中第一组数据的观测值是否为干扰点数据；
如果为干扰点数据，则删除该观测值，通过人工途径获取并输入正确的观测值；
如果不是干扰点数据，则将第一组数据存储到数据文件2；目的是保证第(4)步进行的从第二组数据开始直至最后一组数据的干扰点数据筛选过程不受第一组数据的观测值是干扰数据而导致筛选错误的影响；
(4)从数据文件1中的第二组数据开始，将该组数据的观测值与前一组数据的观测值进行比较；
当两组数据的观测值的差值小于或者等于设定阈值，则将后一组数据保留，并将后一组数据写入数据文件2；所述设定阈值为使用者设定的相邻两组数据之间的差值；
当两组数据的观测值的差值大于设定阈值时，则后一组数据为干扰点数据，删除后一组数据；依次类推，直至所述数据文件1中所有组的据都完成比对；
数据文件2中存储的数据是原始磁法数据中删除重复点数据以及干扰点数据后剩余的有用数据；
(5)从所述数据文件2中读取数据，对步骤(4)中的删除的干扰点数据的位置进行插值；插值完成后，将所有数据点写依次入数据文件3，从而得到由原始磁法数据及插值计算数据结合的完整剖面数据。
根据本发明优选的，所述步骤(4)中，当两组数据进行比较时，若前一组数据已经删除的，则依次向前寻找数据组进行比较；阈值也相应调整，将做比较的两组数据的点号差值与使用者设定的相邻两组数据之间差值的乘积作为新的阈值。
根据本发明优选的，所述步骤(5)中，采用三次样条插值方法对步骤(4)中的删除的干扰点数据的位置进行插值。这样，将野外受干扰的测点观测值用插值结果代替，降低了野外电磁干扰因素影响，提高了数据质量及后续在此整理数据基础上进行的各种处理成果的精度。同时，由于三次样条插值方法无论已知点有多少，拟合函数最高次为三次，具有拟合插值计算结果稳定的优点。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，使用者通过查阅野外记录班报确定所述数据文件1中的第一组数据的观测值是否为干扰点数据。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，如果第一组数据为干扰点数据，则通过查阅航磁或地磁图件资料获得所述正确的观测值。
本发明的有益效果：
1、利用计算机来识别挑选重复点，识别的标志是测量点的点线号相同的归为一类，挑选测量时间最近的一个观测数据作为该点的最终观测数据，设定一个阈值，与临近点位测量数据数值进行比较，超出阈值的测量数据删除，通过试算，包含一万组数据的磁法文件，利用该软件只需几十秒就可完成，而采用传统方法则需要数小时之久，从而节省了大量的时间。
2、将三次样条插值方法应用到剔除干扰点后的剖面观测数据空缺点的插值计算中，由于三次样条插值方法无论已知点有多少，拟合函数最高次为三次，具有拟合插值计算结果稳定的优点，此外，将野外受干扰的测点观测值用插值结果代替，降低了野外电磁干扰因素影响，提高了数据质量及后续在此数据基础上进行的各种处理成果的精度。
3、本发明提出了磁法测量数据中的重复点删除、干扰点筛选删除方法并结合三次样条插值法，通过Fortran语言编程形成软件，实现了磁法测量数据整理的高效化、智能化，极大的节省了人力，节约了时间。
附图说明
图1本发明提供的一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法的流程图；
图2本发明基于Fortran语言的用于磁法数据辅助整理的软件界面。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1
以GSM19T质子磁力仪采集的数据为例，一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法，如图1所示，包括步骤如下：
(1)采用Fortran语言编程形成软件，软件界面如图2所示，将采集到的原始磁法数据输入到软件中，自动识别数据量，根据数据量确定动态数组的大小，将原始磁法数据顺序读取到动态数组中，原始磁法数据包括代表观测点平面位置的点号、线号以及在该观测点测得的观测值；
(2)将动态数组中后一组数据的点号、线号分别与前一组数据的点号、线号进行比较；
当比较结果相同，则舍去前一组数据；
当比较结果不同，则将前一组数据写入一个数据文件1，依次类推，直至所有组数据都进行比较；目的是为了删除原始磁法数据中的重复点。
(3)使用者根据实际情况检查数据文件1中第一组数据的观测值是否为干扰点数据；
如果为干扰点数据则根据软件提示输入正确的观测值；
如果不是干扰点数据，则将第一组数据存储到数据文件2；目的是保证第(4)步进行的从第二组数据开始直至最后一组数据的干扰点数据筛选过程不受第一组数据的观测值是干扰数据而导致筛选错误的影响；
步骤(3)中，使用者通过查阅野外记录班报确定数据文件1中的第一组数据的观测值是否为干扰点数据。
步骤(3)中，通过查阅航磁或地磁图件资料获得正确的观测值。
(4)从数据文件1中的第二组数据开始，将该组数据的观测值与前一组数据的观测值进行比较；
当两组数据的观测值的差值小于或者等于设定阈值，则将后一组数据保留，并将后一组数据写入数据文件2；设定阈值为使用者设定的相邻两组数据之间的差值；
当两组数据的观测值的差值大于设定阈值时，则后一组数据为干扰点数据，删除后一组数据；依次类推，直至数据文件1中所有组的据都完成比对；
数据文件2中存储的数据是原始磁法数据中删除重复点数据以及干扰点数据后剩余的有用数据；
步骤(4)中，当两组数据进行比较时，若前一组数据已经删除的，则依次向前寻找数据组进行比较；阈值也相应调整，将做比较的两组数据的点号差值与使用者设定的相邻两组数据之间差值的乘积作为新的阈值。
(5)从数据文件2中读取数据，对步骤(4)中的删除的干扰点数据的位置进行插值；插值完成后，将所有数据点写依次入数据文件3，从而得到由原始磁法数据及插值计算数据结合的完整剖面数据。
步骤(5)中，采用三次样条插值方法对步骤(4)中的删除的干扰点数据的位置进行插值。这样，将野外受干扰的测点观测值用插值结果代替，降低了野外电磁干扰因素影响，提高了数据质量及后续在此整理数据基础上进行的各种处理成果的精度。同时，由于三次样条插值方法无论已知点有多少，拟合函数最高次为三次，具有拟合插值计算结果稳定的优点。

Claims (4)

1.一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法，其特征在于，该整理方法包括如下步骤：
(1)采用Fortran语言编程形成软件，将采集到的原始磁法数据输入到所述软件中，自动识别数据量，根据数据量确定动态数组的大小，将原始磁法数据顺序读取到动态数组中，所述原始磁法数据包括代表观测点平面位置的点号、线号以及在该观测点测得的观测值；
(2)将所述动态数组中后一组数据的点号、线号分别与前一组数据的点号、线号进行比较；
当比较结果相同，则舍去前一组数据；
当比较结果不同，则将前一组数据写入一个数据文件1，依次类推，直至所有组数据都进行比较；
(3)检查所述数据文件1中第一组数据的观测值是否为干扰点数据；
如果为干扰点数据，则删除该观测值，通过人工途径获取并输入正确的观测值；
如果不是干扰点数据，则将第一组数据存储到数据文件2；
(4)从数据文件1中的第二组数据开始，将该组数据的观测值与前一组数据的观测值进行比较；
当两组数据的观测值的差值小于或者等于设定阈值，则将后一组数据保留，并将后一组数据写入数据文件2；所述设定阈值为使用者设定的相邻两组数据之间的差值；
当两组数据的观测值的差值大于设定阈值时，则后一组数据为干扰点数据，删除后一组数据；依次类推，直至所述数据文件1中所有组的据都完成比对；
数据文件2中存储的数据是原始磁法数据中删除重复点数据以及干扰点数据后剩余的有用数据；
所述步骤(4)中，当两组数据进行比较时，若前一组数据已经删除的，则依次向前寻找数据组进行比较；阈值也相应调整，将做比较的两组数据的点号差值与使用者设定的相邻两组数据之间差值的乘积作为新的阈值；
(5)从所述数据文件2中读取数据，对步骤(4)中的删除的干扰点数据的位置进行插值；插值完成后，将所有数据点写依次入数据文件3，从而得到由原始磁法数据及插值计算数据结合的完整剖面数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法，其特征在于，所述步骤(5)中，采用三次样条插值方法对步骤(4)中的删除的干扰点数据的位置进行插值。
3.根据权利要求1所述的一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，使用者通过查阅野外记录班报确定所述数据文件1中的第一组数据的观测值是否为干扰点数据。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于Fortran语言的磁法数据辅助整理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，如果第一组数据为干扰点数据，则通过查阅航磁或地磁图件资料获得所述正确的观测值。
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