基于时间序列搜索的海底电磁采集站数据质量快速预评估方法研究

工作在深海的海底电磁采集站,同步记录了海底微弱的天然和人工源电场和磁场信号。由于海洋环境复杂多变,海上作业难度高风险大,电磁数据的质量具有较强的不确定性。为了保证后期数据反演的准确性,需要在船上现场评估海底电磁采集站采集的数据质量,判断电场传感器、磁场传感器、采集仪工作是否正常,确定此次采集的有效性,并预判是否可以进行下一次实验。数据质量评估主要包括数据完整性校验、有效信号识别、异常脉冲噪声检测、溢出信号检测、噪声水平分析等方面。重点研究了有效信号识别、异常脉冲噪声检测、溢出信号检测3个方面的问题。这3类数据的检测可以归结为时间序列的快速检索与定位问题。结合海洋电磁数据的特点,采用提取特征点法及欧氏距离度量提取有效信号模板;利用改进的提升小波算法对数据进行降维处理;采用欧氏距离度量查找相似曲线;最后根据检索的结果评估数据质量。仿真和实测数据实验结果证明了该方法能够在大量数据中进行快速检索,并给出准确评估结果。