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申请/专利权人：应急管理部国家自然灾害防治研究院

摘要：本发明提供了一种电场探测仪数据处理方法及系统。该方法包括：电场探测仪0级数据进行数据格式转换及参数校正，生成1级数据产品；生成2级数据产品；获得3级数据产品；生成4级数据产品。本发明提供的感应式磁力仪数据处理方法及系统能够将卫星上电场探测仪的原始探测数据进行处理，生成实际可用的数据产品。

主权项：1.一种电场探测仪数据处理方法，其特征在于，包括：对电场探测0级数据进行物理量生成、传递函数修正、电场值计算、正交性校正以及功率谱密度计算得到1级数据；将地震事件、空间天气指数的信息与每轨数据时空匹配，通过坐标变换得到地球坐标系和地理坐标系下的2级数据；ULF频段数据需要消除感生电动势得到2A级数据；在2级和2A级数据的基础上，对观测数据沿纬度进行数据重组分析得到3级数据产品和图像产品；在2级和2A级数据的基础上，对观测数据在空间上进行数据重组分析得到4级数据产品和图像产品；其中，1级数据产品包括：对0级数据经过格式转换、定标处理后生成的按时间排列的四个频段三分量电场波形和功率谱密度数据；2级数据产品包括：对1级数据进行坐标转换，生成带有地理和地磁坐标系、时间、位置的四个频段三分量电场时域和功率谱密度数据；2A级数据产品包括：对2A级数据消除地球基本磁场对ULF频段电场波形观测数据的附加电场影响Vs×B，生成带有地理和地磁坐标系、时间、位置且已去除感应电动势的ULF频段三分量电场波形数据；3级数据产品包括：在2级数据的基础上，对近直流频段的波形数据和全频段的功率谱数据按照固定的纬度间隔进行重采样，生成全球范围及中国区域的重访轨道观测数据的时间序列产品及图像，标注地震及磁情指数信息；4级数据产品包括：在2级数据基础上，生成全球范围及中国区域上空电场的动态变化及其相对于背景场的变化幅度；所述电场值计算、正交性校正包括：依据球形传感器在卫星坐标系下坐标位置，利用坐标转换矩阵将电场计算和坐标转换两步合并为一步，直接计算得到卫星本体坐标系下的正交电场值；设A-1为探头—卫星坐标系变换矩阵，VSS为非正交各通道电势差三分量，ESBC为卫星坐标系电场三分量，则：BSBC＝A-1ySS4式中：ESBC，卫星坐标系电场三分量，单位Vm；VSS——非正交各通道电势差三分量，单位V；A-1——探头-卫星坐标系变换矩阵，无单位；所述将地震事件、空间天气指数的信息与每轨数据时空匹配，通过坐标变换得到地球坐标系和地理坐标系下的2级数据，包括：根据卫星-地理坐标系转换矩阵，由卫星坐标系转换到地理坐标系；根据地理-地磁坐标系转换矩阵，由地理坐标系转换到地磁坐标系；所述根据卫星-地理坐标系转换矩阵，由卫星坐标系转换到地理坐标系，包括：根据如下公式进行转换：EGEO＝MESBC其中，ESBC表示卫星本体坐标系电场三分量，单位Vm，格式为7.6f，EGEO表示地理坐标系电场三分量，单位Vm，格式为7.6f，M表示卫星-地理坐标系转换矩阵；根据地理-地磁坐标系转换矩阵，由地理坐标系转换到地磁坐标系，包括：根据如下公式进行转换：EMAG＝CtEGEO其中，EGEO表示地理坐标系电场三分量，单位Vm，格式为7.6f，EMAG表示地磁坐标系电场三分量，单位Vm，格式为7.6f，Ct表示地理-地磁坐标系转换矩阵；所述在2级和2A级数据的基础上，对观测数据沿纬度进行数据重组分析得到3级数据产品和图像产品，包括：获取本轨道对应的前30天6条重访轨道数据，按纬度间隔0.01°和0.5°进行间隔划分，然后计算每0.01°0.05°间隔内的中值、上下四分位点和四分位差；对当前观测的单轨数据，同样按以上间隔进行划分，并计算中值A5；利用前30天6条重访轨道数据的中值、上下四分位点及其四分位内差，计算上下界限；计算每个0.01°0.05°区域内，当前观测值与其前30天重访轨道上下界限的差值，根据当前观测数据是否超过上下界限，对每个0.15°0.3区域点进行标记，正常为0，超出边界则标注出当前观测值与上下边界的差值d；对当前观测轨道数据以及之前30天内的6条重访轨道数据，采用滑动的方式，对每条轨道的以上步骤进行计算，并能将30天的6条重访数据展示在同一图上；标注地震记录、空间天气的信息生成3级数据，并完成数据处理报告；所述在2级和2A级数据的基础上，对观测数据在空间上进行数据重组分析得到4级数据产品和图像产品，包括：按照30天时间间隔及5°×2.5°空间间隔，滑动选取全球和中国区域上空的各特征频段的功率谱数据，计算每个空间间隔内所有轨道的中值、四分位点及分位差，以及上下界限D，并通过对各个间隔内中值进行插值，得到全球及全国范围空间分布背景场；以当前5天时间间隔及5°×2.5°空间间隔，计算观测得到电子密度、电子温度在每个空间间隔内所有轨道的中值B5i，并通过对各个间隔内中值B5i进行插值，得到全球及全国的空间分布图，滑动更新每天的全球及全国范围空间分布图；计算每天每个间隔内电子密度、电子温度的中值B5i，与之前30天的背景中值的差值dBi＝B5i-B30i；对每个格子内的差值进行归一化处理，gdBi＝B5i-B30iB30i并通过对各个间隔内中值gdBi进行插值，得到全球及全国的每天动态变化空间分布图；计算每天每个间隔内电子密度、电子温度的中值B5i，与前30天重访轨道上下界限D的差值d，根据当前观测数据是否超过上下界限，对每个间隔进行标记，正常为0，超出边界则标注出当前观测值与上下边界的差值d，并将超出边界的间隔标注在前移步计算的动态变化图上；标注地震记录、空间天气的信息生成4级数据，并完成数据处理报告。

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