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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：本发明提供了一种朗缪尔探针数据处理方法及系统。该方法包括：朗缪尔探针0级数据进行数据格式转换及物理量反演，生成1级数据产品；1级数据产品加上相应的信息生成2级数据产品；2级数据产品经过时空分析获得3级、4级数据产品。本发明提供的朗缪尔探针数据处理方法及系统能够将朗缪尔探针原始观测数据处理生成实际可用的各级数据产品。

主权项：1.一种朗缪尔探针数据处理方法，包括：朗缪尔探针0级数据首先进行十进制转换，经过温度和量程标定参数标定后生成扫描电压和输出电流，进行定标后生成标准的伏安特性曲线，经过伏安特性曲线反演，得到中间结果和最终的物理量，从而生成1级数据产品；从星务数据包中获取星下点位置信息，获取地震记录、空间天气指数的辅助信息，对应叠加至1级数据产品，生成2级数据产品；利用获取的每条当前轨道以及若干个重访周期的轨道数据，生成时序分析产品作为3级数据产品；利用全球以及中国区域的当前轨道以及若干个重访周期的轨道数据，生成空间产品数据，为4级数据产品；其中，1级数据产品是对0级数据进行格式转换、标定拟合后得到的按时间排列的电流、电压、电子密度、电子温度、悬浮电位、等离子体电位；2级数据产品是带有时间和地理、地磁坐标信息的电子密度、电子温度；3级数据产品是在2级数据产品的基础上，对电子密度、电子温度进行重采样生成重访轨道观测数据的时间序列产品，并标注地震目录、磁情指数、F107的信息；4级数据产品是在2级数据产品基础上，生成全球范围及中国区域上空电子密度、电子温度的空间动态变化及其相对于背景场的变化幅度；所述生成1级数据产品包括：朗缪尔探针的悬浮电位点Uf计算；确定离子饱和区，拟合离子电流Ii；获取电子电流Ie；找出空间等离子体电位点Up并确定电子阻滞区和电子饱和区；找到Up点对应的电子电流Ie0和离子电流Ii0；求出电子温度；求出电子密度；根据科学数据中的温度信息以及反演的Uf、Up，估算数据质量，标注在数据中；所述确定离子饱和区时，离子饱和区范围为kb为玻尔兹曼常数1.38*10-23，Te为电子温度，在标定罐内设电子温度初始值Tec为1100k；一般等离子体环境设置为3000k，若最后计算出的Te-Tec2000k，则Tec应设为该计算值；Tec初始值设为可调；所述从星务数据包中获取星下点位置信息，获取地震记录、空间天气指数的辅助信息，对应叠加至1级数据产品，生成2级数据产品，包括：执行经纬度及高度的解算；执行坐标标注及科学数据时空匹配；所述利用获取的每条当前轨道以及若干个重访周期的轨道数据，生成时序分析产品作为3级数据产品，包括：获取本轨道对应的前若干个重访周期的轨道数据电子密度、电子温度，按纬度间隔0.15°和0.3°进行间隔划分，然后计算每0.15°0.3°间隔内的统计量；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Ba；利用前若干个重访周期轨道数据的中值、上下四分位点及其四分位内差，计算上下界限；计算每个0.15°0.3°区域内，当前观测值与其前若干个重访周期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；标注地震记录、空间天气信息生成3级数据，并完成数据处理报告；所述利用全球以及中国区域的当前轨道以及若干个重访周期的轨道数据，生成空间产品数据，为4级数据产品，包括：按照前若干个重访周期时间间隔及经度5°×纬度2.5°空间间隔，滑动选取全球和中国区域上空的电子密度、电子温度2级数据，计算每个空间间隔内所有轨道的统计量；以当前5天时间间隔及经度5°×纬度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；并通过对各个间隔内中值并进行插值，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；根据得到的背景场以及当前5天结果，计算物理量的动态变化幅度；计算每天每个间隔内电子密度、电子温度的中值Ba，与前若干个重访周期轨道上下界限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，；生成4级数据，并完成数据处理报告。

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