基于正演系數(shù)濾波的位場(chǎng)分離方法和位場(chǎng)分離系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種位場(chǎng)分離方法和位場(chǎng)分離系統(tǒng)，特別涉及一種基于正演系數(shù)濾波的位場(chǎng)分離方法和位場(chǎng)分離系統(tǒng)。本發(fā)明的基于正演系數(shù)濾波的位場(chǎng)分離方法，首先根據(jù)三維正演過程中得到的正演系數(shù)和預(yù)計(jì)目標(biāo)體模型的水平尺度，構(gòu)造相應(yīng)的正演系數(shù)濾波器，然后采用該正演系數(shù)濾波器對(duì)位場(chǎng)異常信號(hào)進(jìn)行濾波后近似得到與預(yù)計(jì)目標(biāo)體大小相同的模型在不同深度層的位場(chǎng)，由于濾波器本身具有深度意義，因此能夠使位場(chǎng)分離的結(jié)果與場(chǎng)源深度取得相對(duì)明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本發(fā)明的位場(chǎng)分離方法中所使用的正演系數(shù)濾波器由一定深度的正演系數(shù)構(gòu)造而來，因此濾波結(jié)果可以與相應(yīng)正演系數(shù)的深度相對(duì)應(yīng)，具有明顯的物理意義。
【專利說明】基于正演系數(shù)濾波的位場(chǎng)分離方法和位場(chǎng)分離系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種位場(chǎng)分離方法和位場(chǎng)分離系統(tǒng)，特別涉及一種基于正演系數(shù)濾波的位場(chǎng)分尚方法和位場(chǎng)分尚系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]位場(chǎng)勘探主要通過從位場(chǎng)異常中提取與目標(biāo)體有關(guān)的局部異常，以便尋找不均勻地質(zhì)體的規(guī)模、形態(tài)和埋深。位場(chǎng)異常包含了從地表到深部所有異常體引起的效應(yīng)，所以對(duì)場(chǎng)源的深度不敏感。不同深度重磁場(chǎng)的劃分可以提高重磁場(chǎng)的垂向分辨率，具有十分重要的意義。在視密度反演中，位場(chǎng)分離的準(zhǔn)確度是視密度反演準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)之一。
[0003]位場(chǎng)資料的解釋通常把實(shí)測(cè)重力異?？醋饔蓞^(qū)域異常和局部異常組成。區(qū)域異常指由分布范圍較廣的、相對(duì)深的地質(zhì)因素引起的重力異常；局部異常是指比區(qū)域地質(zhì)因素范圍小的研究對(duì)象如巖體、礦體等。常用的位場(chǎng)分離方法包括窗口法、向上延拓法、小波多尺度分解方法等等，這些方法的應(yīng)用前提均為不同的異常在“頻率”上存在差異，因此可以采用基于濾波的方法將這種具有差異的頻率進(jìn)行分離，且差異越大，分離的效果越好。窗口法，通過該方法得到的區(qū)域異常和剩余異常已作為定性解釋的“基礎(chǔ)資料”，該方法的關(guān)鍵是窗口大小的選取。向上延拓法，根據(jù)淺部異常響應(yīng)的衰減速度大于深部異常的衰減速度原理，達(dá)到突出深部異常特征的目的，由于其為低通濾波器，不能很好的顯示某一深度的異常體特征。除此之外還有小波多尺度分解，小波分解可以精細(xì)的分解出不同頻帶的異常，其不足之處是，濾波結(jié)果缺少相應(yīng)的物理意義。除此以外，這些分離方法與場(chǎng)源深度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并不明顯，難以得到目標(biāo)體在地下空間的不同深度層引起的位場(chǎng)異常。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明提供一種基于正演系數(shù)濾波的位場(chǎng)分離方法和位場(chǎng)分離系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中分離方法與場(chǎng)源深度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并不明顯的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明的一種基于正演系數(shù)濾波的位場(chǎng)分離方法，包括以下步驟:
[0006]步驟1，定義網(wǎng)格大小和網(wǎng)格間距，根據(jù)網(wǎng)格劃分方法，將地下空間分層，并確定所述地下空間每一層上網(wǎng)格的橫縱向個(gè)數(shù)；
[0007]步驟2，根據(jù)預(yù)計(jì)目標(biāo)體的大小和網(wǎng)格間距，建立模型尺度濾波器Qnwdel ；
[0008]步驟3，據(jù)網(wǎng)格正演公式和步驟I中定義的網(wǎng)格大小，計(jì)算地下空間不同層對(duì)應(yīng)的正演系數(shù)Qp，并根據(jù)所述正演系數(shù)Qp建立帶通濾波器Fpl ;所述地下空間不同層對(duì)應(yīng)的帶通濾波器之和為0，即SFpl = O, l〈p〈P，P為所述地下空間劃分的層數(shù)，P為所述地下空間劃分的各層；
[0009]步驟4，根據(jù)所述帶通濾波器和所述模型尺度濾波器，構(gòu)建地下空間各層的正演系數(shù)濾波器，所述正演系數(shù)濾波器為所述帶通濾波器和所述模型尺度濾波器的卷積；
[0010]步驟5，獲取所述地下空間的原始位場(chǎng)異常信號(hào)，采用所述正演系數(shù)濾波器對(duì)所述原始位場(chǎng)異常信號(hào)進(jìn)行濾波，即得到地下空間各層的位場(chǎng)分離結(jié)果。[0011]進(jìn)一步，所述步驟5具體為:對(duì)所述原始位場(chǎng)異常信號(hào)擴(kuò)邊得到擴(kuò)邊后的位場(chǎng)異常信號(hào)，采用所述正演系數(shù)濾波器對(duì)所述擴(kuò)邊后的位場(chǎng)異常信號(hào)進(jìn)行濾波生成濾波結(jié)果，并對(duì)所述濾波結(jié)果縮邊后得到地下空間各層的位場(chǎng)分離結(jié)果。
[0012]進(jìn)一步，步驟I中，按網(wǎng)格數(shù)據(jù)的橫縱向間距和自定義的網(wǎng)格高度確定網(wǎng)格大?。凰鼍W(wǎng)格的水平中心與網(wǎng)格數(shù)據(jù)對(duì)齊。
[0013]進(jìn)一步，步驟2中，所述模型尺度濾波器Qnrodel具體為:
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種基于正演系數(shù)濾波的位場(chǎng)分離方法，包括以下步驟: 步驟1，定義網(wǎng)格大小和網(wǎng)格間距，根據(jù)網(wǎng)格劃分方法，將地下空間分層，并確定所述地下空間每一層上網(wǎng)格的橫縱向個(gè) 數(shù)； 步驟2，根據(jù)預(yù)計(jì)目標(biāo)體的大小和網(wǎng)格間距，建立模型尺度濾波器Qnrodel ； 步驟3，根據(jù)網(wǎng)格正演公式和步驟I中定義的網(wǎng)格大小，計(jì)算地下空間不同層對(duì)應(yīng)的正演系數(shù)Qp，并根據(jù)正演系數(shù)Qp建立帶通濾波器Fpl ;所述地下空間不同層對(duì)應(yīng)的帶通濾波器之和為O，即SFpl = O, l〈p〈P，P為所述地下空間劃分的層數(shù)，P為所述地下空間劃分的各層； 步驟4，根據(jù)所述帶通濾波器和所述模型尺度濾波器，構(gòu)建地下空間各層的正演系數(shù)濾波器，所述正演系數(shù)濾波器為所述帶通濾波器和所述模型尺度濾波器的卷積； 步驟5，獲取所述地下空間的原始位場(chǎng)異常信號(hào)，采用所述正演系數(shù)濾波器對(duì)所述原始位場(chǎng)異常信號(hào)進(jìn)行濾波，即得到地下空間各層的位場(chǎng)分離結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位場(chǎng)分離方法，其特征在于:所述步驟5具體為:對(duì)所述原始位場(chǎng)異常信號(hào)擴(kuò)邊得到擴(kuò)邊后的位場(chǎng)異常信號(hào)，采用所述正演系數(shù)濾波器對(duì)所述擴(kuò)邊后的位場(chǎng)異常信號(hào)進(jìn)行濾波生成濾波結(jié)果，并對(duì)所述濾波結(jié)果縮邊后得到地下空間各層的位場(chǎng)分離結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位場(chǎng)分離方法，其特征在于:步驟I中，按網(wǎng)格數(shù)據(jù)的橫縱向間距和自定義的網(wǎng)格高度確定網(wǎng)格大?。凰鼍W(wǎng)格的水平中心與網(wǎng)格數(shù)據(jù)對(duì)齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位場(chǎng)分離方法，其特征在于:步驟2中，所述模型尺度濾波器Qmodel具體為:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位場(chǎng)分離方法，其特征在于:步驟3中，所述正演系數(shù)Qp的計(jì)算公式為:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位場(chǎng)分離方法，其特征在于:步驟3中，所述帶通濾波器Fpl (P) = QP_QP+1，其中，I≤P≤P-1，P為所述地下空間劃分的層數(shù)，P為所述地下空間劃分的各層。
7.一種基于正演系數(shù)濾波的位場(chǎng)分離系統(tǒng)，其特征在于:包括地下空間分層模塊、模型尺度濾波器構(gòu)建模塊、帶通濾波器構(gòu)建模塊、正演系數(shù)濾波器構(gòu)建模塊和位場(chǎng)分離模塊， 所述地下空間分層模塊用于定義網(wǎng)格大小和網(wǎng)格間距，并根據(jù)網(wǎng)格劃分方法，將地下空間分層，確定所述地下空間每一層上網(wǎng)格的橫縱向個(gè)數(shù)； 所述模型尺度濾波器構(gòu)建模塊用于根據(jù)預(yù)計(jì)目標(biāo)體的大小和網(wǎng)格間距，建立模型尺度濾波器Qmodel ; 所述帶通濾波器構(gòu)建模用于根據(jù)網(wǎng)格正演公式和所述網(wǎng)格大小，計(jì)算地下空間不同層對(duì)應(yīng)的正演系數(shù)Qp，并根據(jù)所述正演系數(shù)Qp，建立帶通濾波器Fpl ； 所述正演系數(shù)濾波器構(gòu)建模塊用于根據(jù)所述帶通濾波器和所述模型尺度濾波器，構(gòu)建地下空間各層的正演系數(shù)濾波器，所述正演系數(shù)濾波器為所述帶通濾波器和所述模型尺度濾波器的卷積； 所述位場(chǎng)分離模塊用于對(duì)獲取的所述原始位場(chǎng)異常信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)邊得到擴(kuò)邊后的位場(chǎng)異常信號(hào)，并采用所述正演系數(shù)濾波器對(duì)所述擴(kuò)邊后的位場(chǎng)異常信號(hào)進(jìn)行濾波得到濾波結(jié)果，對(duì)所述濾波結(jié)果縮邊后得到地下空間各層的位場(chǎng)分離結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位場(chǎng)分離系統(tǒng)，其特征在于:所述的模型尺度濾波器Qnrodel具體為:
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位場(chǎng)分離系統(tǒng)，其特征在于:所述正演系數(shù)Qp的計(jì)算公式為:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的位場(chǎng)分離系統(tǒng)，其特征在于:所述帶通濾波器Fpl (P)=QP-QP+1，其中，I≤P≤P-1，P為所述地下空間劃分的層數(shù)，P為所述地下空間劃分的各層。
【文檔編號(hào)】G01V1/28GK103984015SQ201410230416
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】荊磊, 楊亞斌, 陸桂福, 郜曉亮, 陳亮 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所