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测试技术论文
海底大地电磁探测数据畸变校正方法的研究
摘要：研究了海底大地电磁探测技术中数据畸变校正的有关方法，介绍了方位校正和振
动校正的原理，并给出了校正结果。
关键词：海底大地电磁 数据畸变校正 三维图形变换
在海底大地电磁探测技术中，传感器系统的方位及水平状态直接影响着大地电磁场分
量的观测结果。因此，在观测的过程中，必须随时准确地测定系统分布的方位角和水平
分量传感器的水平状态，以便对观测的数据进行方位畸变校正。另外，当测量电磁场分
量的传感器系统放入海底时，由于海水的各种各样的运动，传感器系统在正常工作的同
时，会产生振动，造成电场分量和磁场分量的测量数据不精确。因此要设法对测量的数
据进行校正。设计上，传感器系统的振动对电场分量数据的影响是很小的，这种影响常
常被忽略；但是这些振动对磁场分量数据的影响是很大的，必须进行正确的振动畸变校
正，才能得到准确的磁场分量数据。
1 方位校正原理
对于方位角和倾角所引起的干扰，校正依据的是“图形的几何变换”原理。电场只有两
具分量，可以依据“二维图形的几何变换”原理。
二维图形变换的一般公式为：
其中，为二维变换矩阵。
三维图形变换的一般公式为：
其中，为三维变换矩阵。
在海底大地电磁探测技术中，由于在海底大地测量系统中的5个探头满足右手坐标系
原理，因而可以利用实验测得的电场和磁场的5个分量以及所测的倾角和对于北向的方位
角进行方位和水平校正。基本坐标系如图1所示。
设在海底测得的电场和磁场的5个分量分别用Ex、Ey、Hx、Hy、Hz表示，设探头测得
的X分量对于北向的夹角为α，对于立不的倾角为xt，设探头测得的Y分量对于水平面的倾
角为yt，设校正后的5个分量分别为Ex'、Ey'、Hx'、Hy'、Hz'，则有：
其中，T1为电场的变换矩阵，
T2为磁场的变换矩阵
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