奇异谱分析在地磁数据研究中的应用

• 作者: 于畅 路来君 于洪池 吕铁鑫 魏美璇 陈卓
• 来源期刊: 世界地质
• 关键词: 奇异谱分析 一元线性回归分析 ARMA模型 数值拟合 地磁数据
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 遥感
• 页码范围: 459-466
• 页数: 8页
• 分类号: P318
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-5589.2021.02.024

摘要

为验证奇异谱分析在地磁数据中的拟合效果,笔者选取2017年1月至2019年7月吉林省长春地磁台FHDZ-M15仪采集的Z、H、D、F 4个分量进行奇异谱分析.通过构造轨迹矩阵、分解奇异值和重构序列等步骤提取信号的趋势项和噪声等成分,得出原始序列奇异谱分析拟合值.构建原始序列的一元线性回归分析作为对比模型并计算拟合值,运用RMSE(均方根误差)、MAE(平均绝对误差)和MSPE(均方百分比误差)3项误差评价指标对奇异谱分析和一元线性回归分析的拟合结果进行误差分析,结果表明奇异谱分析拟合结果具有更高的精度.构建ARMA模型并对奇异谱拟合后的序列进行数值预测,给出置信区间并分析预测性能.ARMA预测模型显示,预测值序列与原始序列的变化趋势一致,且预测值均未超出置信区间的范围,表明在预测期内将无地磁异常发生.