磁场是地球的基本属性之一。在地震预测领域地磁异常作为可能成为孕震的标志,国家地磁台网通过建设台站将专业设备采集到的高精度地磁场要素数据公布,以促进相关领域的研究。而通过台站作为地磁源数据获取手段有其局限性:一、对于短周期的地磁异常,台网的数据订阅式共享对于用户缺乏有效的机制为获取异常时间点附近的细节数据提供支持。二、目前地磁台站最短采集间隔为1/32秒,大多数台站为1秒,对于毫秒级甚至更低的采集间隔不能满足。三、由于地震发生时间、地点的随机性,在大范围内部署多个台站的性价比较低。针对上述问题,设计了一种适合小型研究团队在常规环境下的地磁场变化数据采集分析系统,该系统将地磁数据的采集、分析、结果反馈等功能融为一体,通过云计算与采集设备模式联动的方式将地磁异常与设备采集行为加以关联,为后溯性结论分析与验证提供更多异常时刻的地磁变化数据,具有易扩展、可定制、易维护等特点。本文通过对地磁采集数据及设备的特性进行归纳,结合现有系统方案,提出基于Master-Worker集群工作模型的改进HMA(Hierarchical Master-Worker Architecture,分层式主从架构)系统模型,使其适用于该本文所描述系统之中,并根据该模型制定系统的设计方案与预期功能。在对地磁数据采集平台适配技术的研究中,通过对传感器节点、网关节点、公有云服务的设计、定制,将通用硬件或公有云服务进行规制或定义,为系统运行提供基础功能。在进行地磁变化数据采集保障技术研究中,对于常规环境采集过程中可能遇到的硬磁干扰与偶发性干扰,使用改进的电子罗盘传感器校正算法与双地磁传感器运行机制的数据采集筛选策略对干扰进行排除。在搭建完成的系统之上,以脚本、功能调度等方式对地磁数据采集过程中的异常联动机制进行设计与实现。在常规地磁环境中对系统功能进行测试。经实验验证,通过传感器校正与采集策略的联合使用,对于常规环境中会对地磁采集数据产生影响的硬磁干扰与偶发性干扰具有一定的抵抗能力;可实现30n T级别地磁场强度变化与15’以上的磁方位角变化数据的采集;基于云计算平台实现地磁异常判别和采集设备联动机制,在异常发生时刻能够提供最高160Hz的地磁采集数据,并通过边缘网关的函数计算模块进行80Hz以下的频域计算功能,为进一步研究地磁异常时刻的数据时频特性提供可能。