專利名稱：勢場數(shù)據(jù)勘測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改進的用于從諸如重力勘測、重力梯度勘測等勘測中獲取勢場測量數(shù)據(jù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，沿著網(wǎng)格圖案來執(zhí)行諸如重力勘測之類的勢場勘測。網(wǎng)格由二維表面上正交的平行線集來限定。對于機載勘測，平行線限定了飛行路徑，所述飛行路徑滿足最小高度限制(飛行器飛行時允許與地面的最接近程度)以及對飛行器的最大攀升/下降速率。這種方法對于機載平坦地勢而言是足夠的，然而對于多丘陵或多山的地勢來說， 飛行器在其上飛行的表面會從例如下部山谷的底部到山/勘測區(qū)域的頂部有高達2到3千米的變化。類似地，對于在具有陡峭測深變化的區(qū)域(如圖1和2所示的大陸架海洋)上的海洋測量而言，快速改變測深會導(dǎo)致相當(dāng)大的信號混疊(即，來自不同深度的信號由于在獲取時不可區(qū)分所以會混疊)。因此，需要另一種采集勢場數(shù)據(jù)的方法。在本申請相關(guān)的W02007/012895中(其一并在此作為參考)，描述了一種通過沿著一組路徑飛行而獲得測量勢場數(shù)據(jù)的勘測圖案，這組路徑不限于是平行的或限定矩形網(wǎng)格圖案的。這組路徑具有以下特征中的一個或多個兩條路徑以相差至少50米的高度上交叉；在勘測路徑的區(qū)域中在相同的總體方向上不平行，相差大于5度；路徑包括曲線路徑； 這組路徑中的路徑總體上并不實質(zhì)上位于表面中；這組路徑中的路徑總體上限定了表面， 其中至少一個路徑限定了表面中的兩個正交方向之一，使得該表面具有相對于另一個正交方向上的距離的大于5%的高度變化速率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種執(zhí)行對勘測表面的勢場勘測的方法，所述方法包括確定沿著觀測表面的路徑集合，以及在路徑上的點處測量勢場數(shù)據(jù)，其中，所述觀測表面在勘測表面上方的觀測高度處，所述路徑集合包括至少一條基準路徑以及與所述至少一條基準路徑相關(guān)聯(lián)的多條勘測路徑，其中所述多條勘測路徑中的每條勘測路徑與基準路徑之間的距離是觀測高度的函數(shù)?？梢允褂门c要勘測的區(qū)域有關(guān)的已知地勢信息來確定觀測高度。備選地，可以通過執(zhí)行附加的初步勘測來確定觀測高度。觀測表面可以是平面的，例如，在海洋勘測中是水平面；或者可以是非平面的，例對于機載勘測而言在不同高度處飛行。所述多條勘測路徑中的每條勘測路徑與基準路徑之間的距離Dn可以與觀測高度成比例。所述多條勘測路徑中每條勘測路徑與基準路徑之間的距離Dn可以被定義為Dn = NXHXF其中，N是勘測路徑的索引號，H是觀測高度，以及
F是測量因子。F是由所研究的勢場的衰減特性來決定的。路徑集合可以限定從公共區(qū)域分散的基本上扇形形狀的圖案。扇形勘測確保了最優(yōu)的勘測設(shè)計，目的在于平衡以下需求產(chǎn)生的地理數(shù)據(jù)不混疊，但仍然是在勘測區(qū)域中以最小量的過采樣來獲取的。使過采樣最小化降低了與這種勘測相關(guān)聯(lián)的高成本。路徑集合可以包括多條基準路徑，每條基準路徑具有多條相關(guān)的勘測路徑，以在路徑集合中限定子圖案。每個子圖案具有基本上相似的形狀或者可以具有不同的形狀。針對每個子圖案的多條基準路徑可以是平行的(例如，對于簡單的地形)或者是會聚的或發(fā)散的(對于更復(fù)雜的地形)。所述多個子圖案的參數(shù)(例如，關(guān)于基準線的布置、子圖案的形狀、每條勘測線與其關(guān)聯(lián)的基準線之間的距離)被選擇為控制路徑集合中交點的數(shù)目。交點的數(shù)目很重要，因為交點允許數(shù)據(jù)在被處理之前被“分級(levelled) ”。本文中分級是一般術(shù)語，覆蓋了包含以下技術(shù)中一種或多種技術(shù)在內(nèi)的技術(shù)降噪、去除低頻漂移、匹配相鄰線的低頻含量、使數(shù)據(jù)涉及固定的高度平面等等。因此，目的可以是(在給定限制的情況下，即，限制總路徑長度/勘測時間的情況下)在整個勘測區(qū)域上強加最大數(shù)目的(可實現(xiàn)的)交叉?？睖y線可以不與任何其他勘測線平行?？睖y線可以不是直線。通常， 許多勘測線可以不從一側(cè)到另一側(cè)穿過整個勘測。路徑集合可以包括至少一條附加線以增大路徑集合中交點的數(shù)目。在只有一個子圖案的情況下或者在要勘測的區(qū)域的某些部分中交點不充足的情況下，這是特別有用的。 所述至少一條附加線可以基本上與每條基準線垂直。備選地，所述至少一條附加線可以被布置為經(jīng)過不具有交點或具有很少交點的區(qū)域(例如，在路徑集合所提供的整個圖案的拐角或邊緣處)。路徑集合可以包括多條附加線，其中在交點數(shù)目增多的區(qū)域中附加線之間的間隔增大。勘測表面可以具有復(fù)雜的形狀，因此趨勢表面可以疊加在勘測表面上以簡化勘測表面的形狀?？梢源怪庇谮厔荼砻鎭頊y量觀測高度。對于相對簡單的地形，例如，基本上增大或減小的深度，趨勢表面可以是基本上直線傾斜的線，從而每條勘測線是基本上直線。備選地，勘測表面可以是波狀的或者復(fù)雜的，因此趨勢表面可以是復(fù)雜的線，從而每條勘測線具有匹配的復(fù)雜形狀。執(zhí)行勘測的飛行器或艦船可以配備有多種地理測量設(shè)備，所述地理測量設(shè)備包括一個或多個勢場測量儀器，例如，矢量重力計、重力梯度計、磁力計、磁力梯度計或其他儀
ο可以產(chǎn)生精確的DEM(數(shù)字評估模型)，以使用LIDAR(激光雷達)和IMU(慣性測量單元)的組合結(jié)合DGPS (差分全球定位系統(tǒng))來提供觀測高度，從而校正針對飛機或艦船運動的LIDAR數(shù)據(jù)。DEM和DGPS數(shù)據(jù)還可以用于校正針對地勢的測量勢場數(shù)據(jù)。同樣， 還可以使用飛行器加速度、姿態(tài)、角速率和角加速度數(shù)據(jù)或艦船運動數(shù)據(jù)來校正勢場儀器的輸出數(shù)據(jù)?？梢允褂冒迳匣蜻h程傳感器來提供針對飛行器或艦船和/或勢場儀器的位置和運動信息。飛機或艦船可以配備有多種附加標準機載地理勘測儀器中的任何一種，如，GPS、 DGPS、高度計、用于姿態(tài)測量的儀器、用于壓力測量的儀器、超頻譜掃描儀、用于電磁測量 (EM)的儀器、時域電磁系統(tǒng)(TDEM)、矢量磁力計、加速度計、重力計、以及包括其他勢場測量裝置的其他設(shè)備?？梢岳绺鶕?jù)當(dāng)時的最優(yōu)方法使用固定或可移動基站中的儀器來校正來自儀器的輸出。這種設(shè)備可以包括GPS和磁性儀器以及高質(zhì)量地面重力計。根據(jù)上述方法中的任一方法來采集的數(shù)據(jù)可以與任何基于地面的或基于衛(wèi)星的勘測數(shù)據(jù)相結(jié)合，以幫助改善分析，這樣的數(shù)據(jù)包括地勢數(shù)據(jù)、頻譜數(shù)據(jù)、磁性數(shù)據(jù)或其他數(shù)據(jù)。本發(fā)明還提供了用于實現(xiàn)上述方法的處理器控制代碼，所述處理器控制代碼具體在計算機可讀機制上諸如磁盤、⑶或DVD-ROM、編程存儲器(如，只讀存儲器(固件)之類的數(shù)據(jù)載體上，或者在諸如光學(xué)信號載體或電信號載體之類的數(shù)據(jù)載體上。用于實現(xiàn)本發(fā)明實施例的代碼(和/或數(shù)據(jù))可以包括(解釋或編譯的)傳統(tǒng)編程語言的源代碼、目標代碼和可執(zhí)行代碼，如，C或匯編代碼、用于設(shè)置或控制ASIC (特定用途集成電路)或FPGA (現(xiàn)場可編程門陣列)的代碼、或者用于諸如Verliog (商標)或VHDL (超高速集成電路硬件描述語言)之類的硬件描述語言的代碼。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，這樣的代碼和/或數(shù)據(jù)可以分布在彼此通信的多個耦合的組件之間。本發(fā)明還提供了一種計算機可讀介質(zhì)或數(shù)據(jù)載體，承載針對一組機載勢場飛行勘測路徑的機載航行數(shù)據(jù)。本發(fā)明還提供了一種數(shù)據(jù)載體，承載針對海洋勢場飛行勘測路徑的艦船航行數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種非暫時計算機可讀存儲介質(zhì)，其中存儲有指令，所述指令在由處理器執(zhí)行時使計算機系統(tǒng)執(zhí)行以下操作接收勘測數(shù)據(jù)，所述勘測數(shù)據(jù)限定了路徑集合，勢場測量儀器將沿著所述路徑集合移動以執(zhí)行勢場勘測；以及存儲勘測數(shù)據(jù)。所述路徑限定了從公共區(qū)域發(fā)散的基本上扇形形狀的圖案。所述路徑之間的分隔取決于在表面上方的高度，將在所述表面上方執(zhí)行勘測，所述分隔隨著所述高度的增大而增大。勘測可以包括海洋重力梯度勘測。兩條路徑之間的分隔可以是根據(jù)以下等式來確定的Dn = NXHXF其中，N是勘測路徑的索引號，H是觀測高度，以及F是由要勘測的勢場的衰減特性來決定的測量因子。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種對勘測表面的勢場勘測加以限定的方法，所述方法包括限定沿著觀測表面的路徑集合，以及在路徑上的點處測量勢場數(shù)據(jù)，其中，所述觀測表面在勘測表面上方的觀測高度處，所述路徑集合包括至少一條基準路徑；以及多條勘測路徑，與所述至少一條基準路徑相關(guān)聯(lián)，其中所述多條勘測路徑中的每條勘測路徑與基準路徑之間的距離是觀測高度的函數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于執(zhí)行對勘測表面的勢場勘測的由計算機實現(xiàn)的系統(tǒng)。所述由計算機實現(xiàn)的系統(tǒng)包括慣性平臺。慣性平臺被配制為接收沿著觀測表面接收路徑集合，所述觀測表面在勘測表面上方的觀測高度處。慣性平臺還被配制為在路徑上的點處測量勢場數(shù)據(jù)，其中，路徑集合包括至少一條基準路徑和與所述至少一條基準路徑相關(guān)聯(lián)的多條勘測路徑，其中所述多條勘測路徑中的每條勘測路徑與基準路徑之間的距離是觀測高度的函數(shù)。慣性平臺還被配制為將勢場數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。執(zhí)行勘測的上述方法的其他特征也可以應(yīng)用于這些數(shù)據(jù)載體方面和本發(fā)明的方法。


在附圖中通過示例而非限制性地說明了本文給出的多種實施例，其中，圖1是大陸架周圍復(fù)雜水下特征的圖像；圖2是示出了海底峽谷扇形系統(tǒng)的草圖；圖3a是在地形上方延伸的勘測線的示意圖；圖北是基于圖3a的部分勘測圖案的示意圖；圖3c是創(chuàng)建和使用勘測圖案的流程圖；圖4是從圖北的部分勘測圖案創(chuàng)建的簡單勘測圖案的示意圖；圖5是合并了多個圖4的簡單勘測圖案的復(fù)合勘測圖案的示意圖；圖6是復(fù)雜的復(fù)合勘測圖案的示意圖；以及圖7是用于執(zhí)行勘測的艦船的示意圖。
具體實施例方式如圖1和2所示，水下地形可能是復(fù)雜的。例如，在圖1中，在大陸架的一般較淺的部分上存在較深的凹地。圖2示出了深海扇形，其中，峽谷延伸通過較淺的大陸架。根據(jù)采樣定理，可以根據(jù)以均勻間距采樣的值來精確地重構(gòu)任何信號，只要該信號的采樣速率是該信號中存在的最高頻率的至少兩倍。如果不能滿足該要求，則會引起高頻分量的混疊， 這意味著這些分量將會具有低于真實值的頻率。根據(jù)采樣定理，在淺水上勘測的勘測線數(shù)目必須顯著大于在深水上勘測的勘測線數(shù)目。因此，在快速改變測深的情況下，針對淺區(qū)域而設(shè)計的勘測會對勘測區(qū)域的較深區(qū)域中(例如，圖2的峽谷或者圖1的較深凹地中)的信號過采樣。這種勘測是非最優(yōu)的，并且由于艦船必須長時間在海上以完成所有必要的勘測線，所以這種勘測成本更高。如果機載勘測在一種圖案上飛行，在該圖案中海拔由非地理條件來指定，例如由安全性和飛行器性能來指定，則也會發(fā)生類似的情況。如圖3a至3c所示，為了克服與信號混疊和過采樣相關(guān)的問題，優(yōu)選的是設(shè)計一種與所考慮的界面的觀測高度和地形復(fù)雜度相稱的可變線間隔勘測。通過考慮圖3所示的在勘測表面42上方的觀測表面44，可以概括海洋勘測和機載勘測。圖3c示出了該方法。在步驟S200，使勘測表面近似于趨勢線42，趨勢線42是從左至右向下傾斜的傾斜表面。在海洋情況下，觀測表面是平均海平面，勘測表面是測深表面。在機載情況下，觀測表面是在作為地形的勘測表面上方的決定飛行軌跡的表面。在步驟202，觀測高度H用于描述觀測表面和勘測表面之間的距離，其中，H是垂直于勘測表面而測量的。在快速改變觀測高度的情況下，針對淺區(qū)域而設(shè)計的勘測會對勘測區(qū)域的較深區(qū)域中的信號過采樣，并且這種勘測不是最優(yōu)的勘測設(shè)計。應(yīng)注意，在這兩種情況下，認為顯著地形是具有對比源參數(shù)的材料之間最接近的界面(重力和重力梯度情況下的密度、磁場的磁化率、電勘測和電磁勘測的電導(dǎo)率)。在一般情況下，顯著地形不必須是地形表面或測深表面。在步驟204，可以通過定義至少一條主線(即，圖北中的線0)來設(shè)計勘測。主線可以是要勘測的區(qū)域的中心線。在步驟S206，通過確定從按照以下關(guān)系確定從主線到附線的距離來限定附線Dn = NXHXF其中，N是勘測線索弓丨，帶符號的整數(shù)(1，2，3...)指示以方向符號遠離主線的線的數(shù)目，H是上述觀測高度，F(xiàn)是特定于所考慮的勘測的測量因子(通常在0. 5和2之間)。參數(shù)F特定于勘測。測量類型、儀器噪聲特性、被測表面相對于該被測表面的趨勢表面的復(fù)雜度、以及勘測所需的精度會影響對分配給F的值的選擇?；旧?，F(xiàn)由被測信號的衰減速率來決定，例如，重力按照Ι/r2衰減，重力梯度按照Ι/r3衰減，從而分別產(chǎn)生 1. 5 和 0. 8的F值。通過上述二階考慮來修改這些值。因此，F(xiàn)XH的最小線間隔條件驅(qū)動了勘測條件，所述勘測條件用于根據(jù)觀測高度來設(shè)計最優(yōu)勘測，其中F是由所研究的市場的衰減特性來決定的因子。F可以改變以適應(yīng)地理不規(guī)則性(在所檢測的表面中地形的極端情況)或經(jīng)濟上的需要。得到的勘測設(shè)計是扇形形狀(例如，如圖4所示)，其中多種元素允許控制線間隔和勘測形狀。在步驟208， 通過按照勘測的主線和附線在沿著這些線的點處測量勢場數(shù)據(jù)，來執(zhí)行勘測。在步驟210， 然后可以處理采集的數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生地勢模型?？梢允褂萌魏维F(xiàn)有技術(shù)來執(zhí)行處理，例如， W02007/012895、GB2435523, GB2446174以及本申請的其他公開申請，這些申請一并在此作為參考。圖4所示的勘測具有10條勘測線，其中在基準線0的每一側(cè)有5條勘測線。以負整數(shù)來表示基準線左側(cè)的線，以正整數(shù)來表示基準線右側(cè)的線?？傮w圖案是扇形形狀的，其中勘測線隨著觀測高度的增大而發(fā)散。如所示的，圖4中的勘測線不相交。然而線之間的交點的分布很重要，因為這交點使得可以減小由線測量之間的長波長失真而引起的勘測噪聲。如果測量系統(tǒng)表現(xiàn)出隨時間的長時間失真，則在相同點上執(zhí)行多次測量使得可以計算出針對該誤差的校正。對相同空間的多次這種重復(fù)占用對誤差模型的計算給出了統(tǒng)計上的回彈性。所需的交點數(shù)目是所考慮的儀器和測量的噪聲標記。所執(zhí)行的校正通常是長波長形式的，因此，需要沿著主要勘測線間距相對大的線交點。在圖4中，通過添加與勘測線相交的連接線14來控制交點的存在。連接線14通常彼此平行，并且與主要勘測方向垂直(即，與基準線0垂直)。連接線14的間隔遵循勘測線的間隔，即，當(dāng)勘測線越來越緊密地向一起聚攏時，連接線也越來越緊密地向一起聚攏。換言之，連接線之間的距離隨著扇形形狀的圖案而增大。連接線可以稱作輔助線。盡管連接線被示為垂直于主要勘測方向以最大化勘測效率，然而連接線本身可以采用任何方向，包括扇形類型的方向。圖5示出了復(fù)合勘測圖案，所述復(fù)合勘測圖案包括5個扇形形狀的子圖案20、22、 24,26,28.每個子圖案類似于圖4的圖案，然而應(yīng)理解，可以使用不同的子圖案來組成總體勘測圖案。每個子圖案具有基準線，基準線可以是平行的(對于簡單的地形)或者在更復(fù)雜情況下采用會聚布置或發(fā)散布置。
在圖5中沒有連接線。在這種情況下，由每個扇形子集中線的數(shù)目以及重疊圖案的數(shù)目來控制交點16的分布。具體地，對于重力梯度，可以有幫助的是，將勘測圖案設(shè)計為使得最大數(shù)目的交點在最陡峭的斜率上，因為陡峭的測深梯度提供較強的重力梯度信號。 然而這不是必須的。圖6示出了以類似于上述方式的方式形成的更復(fù)雜的復(fù)合圖案。在圖6中，勘測表面具有復(fù)雜的形狀，因此具有更復(fù)雜的趨勢線。因此，觀測高度H并不均勻增大，勘測圖案的每個子圖案30、32、34、36的直線被替換成曲線。盡管子圖案的線之間存在交點，然而也使用連接線14以增大交點的數(shù)目(連接線可以類似地用于圖5)。連接線14的間隔是不均勻的，使得連接線形成兩個對。第一對連接線14在子圖案勘測線的間隔較小并且交點數(shù)目較少的區(qū)域中提供了附加交點。第二對連接線14在交點也較少的勘測的相對端提供附加交點。所示的連接線交叉穿過整個勘測寬度，然而應(yīng)理解，也可以包含與勘測的一部分交叉(例如，在邊緣處)的連接線，以提供附加交點?，F(xiàn)在參考圖7，圖7示出了飛行器10的示例，飛行器10用于根據(jù)上述方法來執(zhí)行勢場勘測以獲得用于處理的數(shù)據(jù)。如上所述，勘測還可以是海洋勘測，在海洋勘測情況下， 飛行器可以被替換成船。飛行器10或用于執(zhí)行勘測的其他艦船包括慣性平臺12，在慣性平臺12上安裝重力梯度計(和/或矢量磁力計)，重力梯度計(和/或矢量磁力計)向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)16提供勢場勘測數(shù)據(jù)。慣性平臺12配備有慣性測量單元(IMU) 18，慣性測量單元 (IMU) 18也向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)16提供數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)典型地包括姿態(tài)數(shù)據(jù)(例如，縱搖數(shù)據(jù)、 橫搖數(shù)據(jù)和首搖數(shù)據(jù))、角速率和角加速度數(shù)據(jù)、以及飛行器加速度數(shù)據(jù)。飛行器還配備有差分GPS系統(tǒng)20和LIDAR系統(tǒng)22或類似裝置，以提供與下部地勢上方的飛行器的高度有關(guān)的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，從(D)GPS(可選地，為了精確起見結(jié)合IMU)獲得位置和時間數(shù)據(jù)。飛行器10還可以配備有其他儀器24，如，再次饋送至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的磁力計、 TDEM(時域電磁系統(tǒng))系統(tǒng)和/或超光譜成像系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)16還具有來自一般飛行器儀器26的輸入、空中和/或地面速度數(shù)據(jù)等等，所述一般飛行器儀器沈包括例如高度計。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)16可以提供某種初始數(shù)據(jù)預(yù)處理，例如以針對飛行器運動來校正LIDAR 數(shù)據(jù)和/或組合來自于IMU 18和DGPS 20的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)16可以具有通信鏈路 16a和/或非易失性存儲裝置16b，以使能存儲所采集的勢場和位置數(shù)據(jù)以供稍后處理。還可以提供網(wǎng)絡(luò)接口(未示出)。有時在與采集勘測數(shù)據(jù)時所處的國家不同的國家，用于產(chǎn)生用于勢場勘測的地圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理通常(但不必須)是離線執(zhí)行的。如所示的，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)50包括處理器52，耦合至代碼和數(shù)據(jù)存儲器M、輸入/輸出系統(tǒng)56 (例如，包括用于網(wǎng)絡(luò)和/或存儲介質(zhì)和/或其他通信的接口)、以及例如包括鍵盤和/或鼠標的用戶接口 58?？梢栽诳梢瞥鎯橘|(zhì)60上提供在存儲器M中存儲的代碼和/或數(shù)據(jù)。在操作中，數(shù)據(jù)包括從勢場勘測采集的數(shù)據(jù)，代碼包括用于處理該數(shù)據(jù)以產(chǎn)生地圖數(shù)據(jù)的代碼。勢場勘測數(shù)據(jù)包括但不限于重力計數(shù)據(jù)、重力梯度計數(shù)據(jù)、矢量磁力計數(shù)據(jù)以及真實磁磁力梯度計數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)在數(shù)學(xué)上由一系列關(guān)系來表征，這些關(guān)系決定了量如何隨著空間而變化以及不同類型的測量如何相關(guān)。簡單地選擇儀器以確定哪個儀器以最大的信噪比來測量量。勢場的元素和表示可以來自于標量。對于重力，相關(guān)的勢是重力標量勢Φ (r)，其被定義為
權(quán)利要求
1.一種執(zhí)行對勘測表面的勢場勘測的方法，所述方法包括確定沿著觀測表面的路徑集合，以及在路徑上的點處測量勢場數(shù)據(jù)，其中，所述觀測表面在勘測表面上方的觀測高度處，所述路徑集合包括至少一條基準路徑；以及多條勘測路徑，與所述至少一條基準路徑相關(guān)聯(lián)，其中所述多條勘測路徑中的每條勘測路徑與基準路徑之間的距離是觀測高度的函數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多條勘測路徑中的每條勘測路徑與基準路徑之間的距離Dn被定義為Dn = NXHXF其中，N是勘測路徑的索引號，H是觀測高度，以及F是測量因子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，路徑集合限定了從公共區(qū)域分散的基本上扇形形狀的圖案。
4.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，路徑集合包括多條基準路徑，每條基準路徑具有多條相關(guān)的勘測路徑，以在路徑集合中限定子圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，每個子圖案具有基本上相似的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，所述多條基準路徑是平行的。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述多個子圖案的參數(shù)被選擇為控制路徑集合中交點的數(shù)目。
8.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，路徑集合包括至少一條附加線以增大路徑集合中交點的數(shù)目。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述至少一條附加線基本上與每條基準線垂直。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，路徑集合包括多條附加線，其中在交點數(shù)目增多的區(qū)域中附加線之間的間隔增大。
11.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，趨勢表面疊加在勘測表面上，垂直于趨勢表面來測量觀測高度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，趨勢表面是基本上直線傾斜的線，從而每條勘測線基本上是直線。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，趨勢表面是復(fù)雜的線，從而每條勘測線具有匹配的復(fù)雜形狀。
14.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，包括測量重力梯度數(shù)據(jù)。
15.一種非暫時計算機可讀存儲介質(zhì)，其中存儲有指令，所述指令在由處理器執(zhí)行時使計算機系統(tǒng)執(zhí)行以下操作接收勘測數(shù)據(jù)，所述勘測數(shù)據(jù)限定了路徑集合，勢場測量儀器將沿著所述路徑集合移動以執(zhí)行勢場勘測；以及存儲勘測數(shù)據(jù)，其中，所述路徑限定了從公共區(qū)域發(fā)散的基本上扇形形狀的圖案，所述路徑之間的分隔取決于在表面上方的高度，將在所述表面上方執(zhí)行勘測，所述分隔隨著所述高度的增大而增大。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的非暫時計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，勘測包括海洋重力梯度勘測。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的非暫時計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，兩條路徑之間的分隔是根據(jù)以下等式來確定的Dn = NXHXF 其中，N是勘測路徑的索引號， H是觀測高度，以及F是由要勘測的勢場的衰減特性來決定的測量因子。
18.—種對勘測表面的勢場勘測加以限定的方法，所述方法包括限定沿著觀測表面的路徑集合，以及在路徑上的點處測量勢場數(shù)據(jù)，其中，所述觀測表面在勘測表面上方的觀測高度處，所述路徑集合包括至少一條基準路徑；以及多條勘測路徑，與所述至少一條基準路徑相關(guān)聯(lián)，其中所述多條勘測路徑中的每條勘測路徑與基準路徑之間的距離是觀測高度的函數(shù)。
19.一種用于執(zhí)行對勘測表面的勢場勘測的由計算機實現(xiàn)的系統(tǒng)，所述由計算機實現(xiàn)的系統(tǒng)包括慣性平臺，被配制為執(zhí)行以下操作接收沿著觀測表面的路徑集合，所述觀測表面在勘測表面上方的觀測高度處， 在路徑上的點處測量勢場數(shù)據(jù)，其中，路徑集合包括至少一條基準路徑和與所述至少一條基準路徑相關(guān)聯(lián)的多條勘測路徑，其中所述多條勘測路徑中的每條勘測路徑與基準路徑之間的距離是觀測高度的函數(shù)，以及將勢場數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
全文摘要
一種執(zhí)行對勘測表面的勢場勘測的方法，所述方法包括遵循沿著觀測表面的路徑集合，以及在路徑上的點處測量勢場數(shù)據(jù)，其中，所述觀測表面在勘測表面上方的觀測高度處，所述路徑集合包括至少一條基準路徑以及與所述至少一條基準路徑相關(guān)聯(lián)的多條勘測路徑，其中所述多條勘測路徑中的每條勘測路徑與基準路徑之間的距離是觀測高度的函數(shù)。所述路徑集合可以限定從公共區(qū)域發(fā)散的基本上扇形形狀的圖案。
文檔編號G01V7/16GK102472831SQ201080030573
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者加里·巴恩斯, 尼爾·戴爾, 菲利普·休頓 申請人:阿克斯有限責(zé)任公司