地質礦產勘查測量中的CORS技術研究與應用

秦萌

摘要：文章提出一種基于CORS的勘查測量方法，采用多基站網絡定位與采集方法進行地質礦產勘查測量數據采集并進行深度信息融合，利用小波多尺度分解方法實現對地質礦產勘查測量的圖譜信息的多維尺度分解與重構，根據重構結果實現對地質礦產勘查測量中的數據準確測量和計算，提高地質礦產勘查測量的精度。

關鍵詞：地質礦產;勘查測量;CORS技術

中圖分類號：P618文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2019）11-0114-04

1地質礦產勘查測量的數據采集及譜分析

1.1地質礦產勘查測量的數據采集

為了實現地質礦產勘查測量優化，需要采用CORS信息融合和定位分析方法，結合GPS進行地質礦產勘查測量，構建地質礦產勘查測量的GPS定位模型。首先給出地質礦產勘查測量CORS信息的檢測數學模型，采用多傳感檢測方法，進行地質礦產勘查測量CORS信息的原始數據采集，對采集的地質礦產勘查測量CORS信息進行小波變換和濾波分析，給出地質礦產勘查測量CORS信息數學模型。

在激發極化效應狀態，地質礦產勘查測量CORS監測過程中，電位差隨時間變化的關系描述為一個以時刻t為自變量的統計分析模型，計算公式如下：

△U₂（t）=△U（t）-△U（O）（1）

式中：AU₂（t）為地質礦產勘查測量的二次電位差;△U（t）為在CORS定位過程中t時刻的電場電位差;△U（O）為地質礦產勘查測量CORS供電瞬時的總電場電位差。

基于有限單元法構建地質礦產勘查測量的斷面模型，并求解得到地質礦產勘查測量的正演化特征分布模型，以電阻率為約束變量，得到地質礦產勘查測量CORS測量的電阻率，表示為：

式中：ρ_j為地質礦產勘查測量CORS激發極化法的視電阻率;C為地質礦產勘查測量CORS電極排列系數;φ（x，y，z）為位函數;ψ（x，k，z）Fourier變換函數;△φ為對地質礦產測量電極之間的電位差;I為CORS定位的電流;k為三角單元節點號。

采用相關波束形成方法，進行地質礦產勘查測量CORS信息的跳變節點定位，得到定位節點定義為v_m，m∈[1，n]。地質礦產勘查測量CORS信息的回波脈沖可表示為：

1.2譜特征分析

對采集的地質礦產勘查測量數據進行深度信息融合處理，提取地質礦產勘查測量中衛星定位服務參考信息的譜特征量，基于阻尼最小二乘法進行地質礦產勘查測量數據的譜分析，結合統計分析原理，采用不規則三角網模型進行地質礦產勘查測量的信息融合處理。

式中：H_x、H_y、H_z和是地質礦產勘查測量的三坐標軸磁場強度。分析地質礦產勘查測量的CORS信息頻移特征量，根據譜分析結果，進行地質礦產勘查測量的優化設計。

2地質礦產勘查測量方法優化

2.1地質礦產勘查測量CORS信息重構

在上述進行地質礦產勘查測量數據采集和信息融合的基礎上，進行地質礦產勘查測量優化，結合CSAMT法，采用電場振幅水平分量和磁場振幅聯合測量方法，得到卡尼亞電阻率（視電阻率）和實際勘探深度，計算公式如下：

通過調節工作頻率獲得不同深度的地電信息，對地質礦產勘查測量值進行金屬礦分布形態特征重構，基于電阻率和相位聯合反演計算方法，得到地質礦產勘查測量CORS信息的基準分量，則第m個探測信息的輸出波束為：

在傳統地質測量條件下，邊界信息通常難以獲得，可以通過提取地質礦產勘查測量CORS信息的譜特征量，構建斷面形成約束曲面進行回波探測，得到地質礦產勘查測量CORS信息的沖激脈沖頻譜。

在層位和斷層拓撲關系約束條件下，基于CORS技術，進行地質礦產勘查測量和盲源分離，在網格線上，得到地質礦產勘查測量CORS信息重建的4階累積量算子為：

在波束形成空間內，根據地質層面邊界信息進行定位，得到CORS定位的時間寬度：

基于層面整體平滑技術，進行地質礦產勘查測量CORS信息頻域特征分解，得到逆斷層區域層位面特性，描述為：

由于地質礦產勘查測量CORS信息分布是嚴格周期或者平穩的，各斷層之間、所有斷層的探測信息輸出具有相關性，結合關聯特征分解方法進行信息重構。

2.2地質礦產勘查測量優化

利用小波多尺度分解方法實現對地質礦產勘查測量的圖譜信息的多維尺度分解與重構，采用如下檢測門限進行地質礦產勘查測量CORS信息檢測分析，表示為：

結合頻譜特征分離方法分析地質礦產勘查測量CORS信息，得到多維尺度分解結果為：

其中γ代表對地質礦產勘查測量CORS信息檢測的譜特征量，結合頻譜特征分離方法分析地質礦產勘查測量的邊緣特征量，根據對地質礦產勘查測量CORS信息的重構結果實現對地質礦產勘查測量中的數據準確測量和計算，得到CORS信息組合形式為：

y（t）=s（t）+n（t） （16）

在空間拓撲關系約束下，地質礦產勘查測量中衛星定位服務參考信息的譜特征量為：輸出的地質礦產勘查測量的諧波信號表示為：

結合頻譜特征分離方法分析地質礦產勘查測量CORS信息的譜特征量，根據CORS信息的重構結果實現對地質數據的準確測量和計算，提高地質礦產勘查測量的精度。綜上分析，得到本文設計的地質礦產勘查測量模型優化的流程如圖1所示。

3實驗測試分析

為了驗證本文方法在實現地質礦產勘查測量中的應用性能，進行仿真實驗分析，實驗建立在Simulink地質分析軟件基礎上，在GPS-C、D、E級控制點中進行地質礦產勘查測量的信息采集，基于CORS技術進行地質礦產勘查測量的定位設計，地質礦產勘查測量CORS信息檢測的GPS節點為64維陣列，輸出地質礦產勘查測量CORS信息的中心波達角方向為（-25°，+60°），特征采樣的頻率為1200kHz，探測波長為24dB。根據上述參量設定，進行地質礦產勘查測量，首先進行地質層重構利用小波多尺度分解方法實現對地質礦產勘查測量的圖譜信息的多維尺度分解與重構，得到重構結果如圖2所示。

結合圖2的重構結果，提取地質礦產勘查測量中衛星定位服務參考信息的譜特征量，根據對地質礦產勘查測量CORS信息的重構結果實現對地質礦產勘查測量中的數據準確測量和計算。

本文方法能有效實現地質礦產勘查測量，測試不同方法進行地質礦產勘查測量的精度，得到對比結果如圖3所示，分析圖3得知，本文方法進行地質礦產勘查測量的精度較高，測量準確性較好，準確檢測概率趨近于1，明顯優于其他2種方法。

4結語

通過調節工作頻率獲得不同深度的地電信息，對地質礦產勘查測量值進行金屬礦分布形態特征重構，基于電阻率和相位聯合反演計算方法，得到地質礦產勘查測量CORS信息的基準分量，根據對地質礦產勘查測量信息的重構結果實現對地質礦產勘查測量中的數據準確測量和計算，提高地質礦產勘查測量的精度。研究得知，文中的方法進行地質礦產勘查測量的重構效果較好，測量準確性較高。