一種多道瞬變電磁法（mtem）虛擬波場提取裝置與方法
【專利摘要】本申請提出一種多道瞬變電磁法波場提取方法與裝置，涉及煤田水文地質與地球物理領域，包括：提取全時域擴散場的虛擬波場數據；提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據；對全時域提取結果與分窗口提取結果進行相關疊加，疊加結果作為虛擬波場提取結果。可以得到更加穩定、光滑的虛擬波場波形曲線，且抗干擾能力較強。
【專利說明】
一種多道瞬變電磁法(MTEM)虛擬波場提取裝置與方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及煤田水文地質與地球物理領域，具體涉及一種多道瞬變電磁法波場提 取方法與裝置。
【背景技術】
[0002] 多道瞬變電磁法（Multi-channel transient electromagnetic，MTEM)出現于20 世紀90年代，是近年來發展起來的一種新的地球物理勘查技術。MTEM技術采用一發多收、陣 列采集的方式進行數據接收，目前，MTEM技術主要用于探測高阻油氣資源，在陸地和水深幾 百米內的海域均可進行探測。
[0003] MTEM技術的數據采集方式與地震法類似，可以得到與地震數據類似的共偏移距道 集、共中心點道集等數據格式。因此，采用瞬變電磁擬地震解釋方法對MTEM數據進行數據處 理解釋具有一定的優越性。虛擬波場提取是瞬變電磁擬地震處理的前提，因此研究MTEM虛 擬波場提取方法，具有重要意義。
[0004] 陳本池等采用奇異值分解法進行虛擬波場提取，并對算法中的影響因素進行了系 統的研究和計算。李貅等將正則化算法引入到虛擬波場提取過程中，采用時間窗口分段計 算的方式，改善了系數矩陣的病態程度，使得虛擬波場解更加穩定和可靠。戚志鵬等在李貅 研究基礎上，將正則化共輒梯度法與預條件共輒梯度法結合，采用預條件正則化共輒梯度 法進行虛擬波場提取，提高了提取精度。
[0005] MTEM方法通過接地電極向大地注入階躍電流，同時采用接地電極接收瞬變電場軸 向分量，最后通過解卷積的方式從采集到的信號中獲取與地下介質信息相關的大地脈沖響 應。
[0006] MTEM方法的數據采集形式如圖1所示。它采用電偶極源發射，電偶極子陣列接收的 方式采集不同偏移距下的感應電場軸向分量，同時在發射源附近采集源信號。采用接收陣 列采集數據，在一定程度上提高了數據采集效率，海上探測時尤為如此。同時這種采集方式 能夠對地下目標體進行多次覆蓋，從而可將采集到的數據整理成共中心點道集、共偏移距 道集，進而可借鑒地震勘探中的方法技術進行處理。
[0007] 若將大地看成線性時不變系統，則多道瞬變電磁系統采集到的響應信號可以表達 成如下形式：
[0008] ak(xs，Xr，t) = i(k，xs，t)*r(xr，t)*g(xs，xr，t)+n(x r，t)
[0009] 其中，315(13^1'，1：)表示接收到的總響應，;[(1^，13,1:)表示源電流，1'(11^1:)表示記錄 系統的系統響應，k代表第k次數據采集，g (Xs，Xr，t)為大地脈沖響應，n (Xr，t)為噪聲，^為 發射源位置，為接收機位置，t為時間。根據上式可知，MTEM采集到的響應信號在經過去噪 處理后，通過解卷積的方式可以獲得大地脈沖響應。
[0010] 為提高信噪比和分辨率，MTEM技術采用m序列發射波形。圖2-4為MTEM源電流信號、 接收信號及大地脈沖響應示意圖。
[0011] 虛擬波場提取是MTEM擬地震處理的前提。時域擴散場與虛擬波場之間的數學對應 關系，其具體表達式為，
[0013]式中，E(X，y，z，t)為擴散場，U(X，y，ζ，τ)為虛擬波場，τ為虛擬時間。通過求解上面 公式，即可完成ΜΤΕΜ虛擬波場提取。
[0014] 由式上式可知，虛擬波場的求取是典型的反問題，其很重要的特征就是不適定性。 對于反問題的求解，普通的數值化方法已不能滿足要求。
【發明內容】
[0015] 本發明提供一種多道瞬變電磁法波場提取方法與裝置，在以往奇異值分解法、預 條件正則化共輒梯度法兩種不同的常規提取方法研究基礎上，采用相關疊加法提取ΜΤΕΜ 虛擬波場信息。
[0016] 為了實現上述發明目的，本發明采取的技術方案如下：
[0017] -種多道瞬變電磁法波場提取方法，包括：
[0018] 提取全時域擴散場的虛擬波場數據；
[0019] 提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據；
[0020] 對全時域提取結果與分窗口提取結果進行相關疊加，疊加結果作為虛擬波場提取 結果。
[0021 ]可選地，提取全時域擴散場的虛擬波場數據包括：
[0022]采用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據；
[0023] 提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據包括：
[0024] 采用預條件正則化共輒梯度法提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據。
[0025]可選地，采用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據包括：
[0026] 使用超松弛預條件降低時域擴散場與虛擬波場的關系矩陣的條件數；
[0027] 利用所述降低的條件數構造預條件子；
[0028] 通過正則化方式對迭代方程組進行迭代求解；
[0029] 利用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據，得到對應的虛 擬波場數據。
[0030] 可選地，采用預條件正則化共輒梯度法提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據包 括：
[0031 ]步驟S1、根據預設的時間窗口，利用預條件正則化共輒梯度法提取所述時間窗口 內的擴散場的虛擬波場數據；
[0032] 步驟S2、將當前時間窗口推移一時間單位，并利用預條件正則化共輒梯度法提取 所述推移時間窗口內的擴散場的虛擬波場數據；
[0033] 步驟S3、判斷當前時間窗口是否為最后一個時間窗口，若否，返回步驟S2,若是，獲 得各窗口擴散場虛擬波場數據。
[0034] 可選地，對全時域提取結果與分窗口提取結果進行相關疊加，疊加結果作為虛擬 波場提取結果包括：
[0035] 依次將各窗口擴散場虛擬波場數據與全時域擴散場的虛擬波場數據進行相關性 分析，當所述所述相關性大于或者等于設定閾值，則保留所述時間窗口的擴散場虛擬波場 數據，否則舍去所述時間窗口的擴散場虛擬波場數據;將保留的全部時間窗口的擴散場虛 擬波場數據與所述全時域擴散場的虛擬波場數據進行疊加，獲得虛擬波場提取結果。
[0036] 本發明還提供一種多道瞬變電磁法波場提取裝置，包括：
[0037] 第一提取模塊，用于提取全時域擴散場的虛擬波場數據；
[0038] 第二提取模塊，用于提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據；
[0039] 疊加模塊，用于對全時域提取結果與分窗口提取結果進行相關疊加，疊加結果作 為虛擬波場提取結果。
[0040] 可選地，所述第一提取模塊用于通過如下方式實現提取全時域擴散場的虛擬波場 數據：
[0041] 采用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據；
[0042] 所述第二提取模塊用于通過如下方式實現提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數 據：
[0043]采用預條件正則化共輒梯度法提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據。
[0044]可選地，所述第一提取模塊用于通過如下方式實現采用預條件正則化共輒梯度法 提取全時域擴散場的虛擬波場數據：
[0045] 使用超松弛預條件降低時域擴散場與虛擬波場的關系矩陣的條件數；
[0046] 利用所述降低的條件數構造預條件子；
[0047] 通過正則化方式對迭代方程組進行迭代求解；
[0048]利用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據，得到對應的虛 擬波場數據。
[0049] 可選地，所述第二提取模塊用于通過如下方式實現采用預條件正則化共輒梯度法 提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據：
[0050] 步驟S1、根據預設的時間窗口，利用預條件正則化共輒梯度法提取所述時間窗口 內的擴散場的虛擬波場數據；
[0051] 步驟S2、將當前時間窗口推移一時間單位，并利用預條件正則化共輒梯度法提取 所述推移時間窗口內的擴散場的虛擬波場數據；
[0052] 步驟S3、判斷當前時間窗口是否為最后一個時間窗口，若否，返回步驟S2,若是，獲 得各窗口擴散場虛擬波場數據。
[0053] 可選地，所述疊加模塊用于通過如下方式實現對全時域提取結果與分窗口提取結 果進行相關疊加，疊加結果作為虛擬波場提取結果：
[0054] 依次將全各窗口擴散場虛擬波場數據與全時域擴散場的虛擬波場數據進行相關 性分析，當所述所述相關性大于或者等于設定閾值;則保留所述時間窗口的擴散場虛擬波 場數據，否則舍去所述時間窗口的擴散場虛擬波場數據;將保留的全部時間窗口的擴散場 虛擬波場數據與所述全時域擴散場的虛擬波場數據進行疊加，獲得虛擬波場提取結果。
[0055] 本發明和現有技術相比，具有如下有益效果：
[0056]本發明的方法和裝置，采用預條件正則化共輒梯度法對全時域擴散場數據進行虛 擬波場提取，采用同種方法對劃分的各窗口擴散場數據進行虛擬波場提取，再對全時域提 取結果與分窗口提取結果進行相關疊加，疊加結果作為最終的提取結果。可以得到更加穩 定、光滑的虛擬波場波形曲線，且抗干擾能力較強。
【附圖說明】
[0057]圖1是現有技術的MTEM數據采集示意圖；
[0058]圖2是現有技術的MTEM源電流信號示意圖；
[0059]圖3是現有技術的MTEM接收信號示意圖；
[0060]圖4是現有技術的MTEM大地脈沖響應示意圖；
[0061 ]圖5是本發明實施例的多道瞬變電磁法波場提取方法的流程圖；
[0062] 圖6是本發明實施例的多道瞬變電磁法波場提取裝置的結構示意圖；
[0063] 圖7是本發明實施例的全時域擴散場虛擬波場提取積分窗口示意圖；
[0064] 圖8是本發明實施例的窗口 1虛擬波場提取積分窗口示意圖；
[0065] 圖9是本發明實施例的窗口 2虛擬波場提取積分窗口示意圖；
[0066]圖10是本發明實施例的MTEM仿真數據模型示意圖；
[0067] 圖11是本發明實施例的奇異值虛擬波場無噪聲提取結果示意圖；
[0068] 圖12是本發明實施例的奇異值虛擬波場有噪聲提取結果示意圖；
[0069] 圖13是本發明實施例的全時段虛擬波場無噪聲提取結果示意圖；
[0070] 圖14是本發明實施例的全時段虛擬波場有噪聲提取結果示意圖；
[0071 ]圖15是本發明實施例的疊加法虛擬波場無噪聲提取結果示意圖；
[0072]圖16是本發明實施例的疊加法虛擬波場有噪聲提取結果示意圖；
[0073]圖17是本發明實施例的MTEM測線圖；
[0074]圖18是本發明實施例的MTEM大地脈沖響應示意圖；
[0075]圖19是本發明實施例的奇異值虛擬波場有噪聲提取結果示意圖；
[0076]圖20是本發明實施例的全時段虛擬波場有噪聲提取結果示意圖；
[0077] 圖21是本發明實施例的疊加法虛擬波場有噪聲提取結果示意圖。
【具體實施方式】
[0078] 為使本發明的發明目的、技術方案和有益效果更加清楚明了，下面結合附圖對本 發明的實施例進行說明，需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例和實施例中 的特征可以相互任意組合。
[0079] 如圖5所示，本發明實施例提供一種多道瞬變電磁法波場提取方法，包括：
[0080] S101、提取全時域擴散場的虛擬波場數據；
[0081] S102、提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據；
[0082] S103、對全時域提取結果與分窗口提取結果進行相關疊加，疊加結果作為虛擬波 場提取結果。
[0083] S101 包括：
[0084]采用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據；
[0085] S102 包括：
[0086] 采用預條件正則化共輒梯度法提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據。
[0087] 具體地，S101包括：
[0088] 使用超松弛預條件降低時域擴散場與虛擬波場的關系矩陣的條件數；
[0089] 利用所述降低的條件數構造預條件子；
[0090] 通過正則化方式對迭代方程組進行迭代求解；
[0091] 利用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據，得到對應的虛 擬波場數據。
[0092]提取虛擬波場數據如下：
[0096]寫成矩陣形式為：
[0097] KmXnU = E
[0098] 式中，. . .Ur^U^EiA，. . .En)，KmXn為系數矩陣，將系數矩陣K進行奇 異值分解，
[0099] K_ =
[0100] 式中，LmXm，νηΧη為正交矩陣，SmXn為對角矩陣。此時有，
[0101] u =
[0102] 奇異值分解后的系數矩陣，其病態程度在求解過程中不會增加。同時，奇異值分解 將系數矩陣對角化，可以大大減少計算機運算時間。
[0103] 將 KmXnU = E 轉化為：
[0104] K；x K x U = K； Ε
[0105] 式中，K^:nSKmXn的轉置，只要KmXn為列滿秩矩陣，就是正定矩陣。但 的條件數較Kmxn更大，因此首先使用超松弛預條件法對條件數進行降低。構造預條 件子為：
[0106] M(cr) = (Cj + ii>C2rlC1_1(C1 + ?C3)
[0107] 式中，&χ2χ3為KLU勺對角元、下三角元和上三角元，ω為(〇,2)內的參數。
[0108] 預條件子選定后，通過正則化方法對方程組進行迭代求解。構造新的迭代方程如 下所示：
[0109] M(a)-1KmXn(a)x=M(a)-1(ax k+E)
[0110] 式中，a為正則化參數，xk為第k次迭代的值，X初值選為，
[0111] U) = al + d
[0112] 對全時域擴散場數據進行預條件正則化共輒梯度法虛擬波場提取，得到對應的虛 擬波場Uaii(如圖7所示）。
[0113] 具體地，S102包括：
[0114] 步驟S1、根據預設的時間窗口，利用預條件正則化共輒梯度法提取所述時間窗口 內的擴散場的虛擬波場數據；
[0115] 步驟S2、將當前時間窗口推移一時間單位，并利用預條件正則化共輒梯度法提取 所述推移時間窗口內的擴散場的虛擬波場數據；
[0116] 步驟S3、判斷當前時間窗口是否為最后一個時間窗口，若否，返回步驟S2,若是，獲 得各窗口擴散場虛擬波場數據。
[0117] 首先，選定一個時間窗口，對該時窗口內的擴散場數據進行預條件正則化共輒梯 度法虛擬波場提取，得到對應的虛擬波場山(如圖8所示）；
[0118] 然后，將時間窗口整體推移一個時間單位，對該時窗內的擴散場數據進行正則化 共輒梯度法虛擬波場提取，得到對應的虛擬波場U 2 (圖如圖9所示）；
[0119] 最后，將時間窗口整體推移一個時間單位，重復上述，如此循環下去，直到推移到 最后一個時間窗口，得到各窗口對應的虛擬波場U3，U4, . . .，Un-m+l
[0120] 具體地，S103包括：
[0121 ]依次將全各窗口擴散場虛擬波場數據與全時域擴散場的虛擬波場數據進行相關 性分析，當所述所述相關性大于或者等于設定閾值;則保留所述時間窗口的擴散場虛擬波 場數據，否則舍去所述時間窗口的擴散場虛擬波場數據;將保留的全部時間窗口的擴散場 虛擬波場數據與所述全時域擴散場的虛擬波場數據進行疊加，獲得虛擬波場提取結果。
[0122]為壓制一條件正則化共輒梯度法提取結果中的虛假峰值，得到更加光滑的虛擬波 場波形，采用相關疊加法進行虛擬波場提取，首先，依次將仏(11 = 1，2, . . .，n-m+l)與Uall進 行相關性分析，如果兩者相關性大于某一閾值α，則將Un保留，否則舍去。兩者的相關性計算 如下：
[0124] 然后，將全部保留的1^與1^11進行疊加，疊加結果作為最終的虛擬波場提取結果。
[0125] 如圖6所示，本發明實施例還提供一種多道瞬變電磁法波場提取裝置，包括：
[0126] 第一提取模塊，用于提取全時域擴散場的虛擬波場數據；
[0127] 第二提取模塊，用于提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據；
[0128] 疊加模塊，用于對全時域提取結果與分窗口提取結果進行相關疊加，疊加結果作 為虛擬波場提取結果。
[0129] 所述第一提取模塊用于通過如下方式實現提取全時域擴散場的虛擬波場數據：
[0130] 采用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據；
[0131]所述第二提取模塊用于通過如下方式實現提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數 據：
[0132] 采用預條件正則化共輒梯度法提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據。
[0133] 所述第一提取模塊用于通過如下方式實現采用預條件正則化共輒梯度法提取全 時域擴散場的虛擬波場數據：
[0134] 使用超松弛預條件降低時域擴散場與虛擬波場的關系矩陣的條件數；
[0135] 利用所述降低的條件數構造預條件子；
[0136] 通過正則化方式對迭代方程組進行迭代求解；
[0137] 利用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據，得到對應的虛 擬波場數據。
[0138] 所述第二提取模塊用于通過如下方式實現采用預條件正則化共輒梯度法提取劃 分的各窗口擴散場虛擬波場數據：
[0139] 步驟S1、根據預設的時間窗口，利用預條件正則化共輒梯度法提取所述時間窗口 內的擴散場的虛擬波場數據；
[0140] 步驟S2、將當前時間窗口推移一時間單位，并利用預條件正則化共輒梯度法提取 所述推移時間窗口內的擴散場的虛擬波場數據；
[0141] 步驟S3、判斷當前時間窗口是否為最后一個時間窗口，若否，返回步驟S2,若是，獲 得各窗口擴散場虛擬波場數據。
[0142] 所述疊加模塊用于通過如下方式實現對全時域提取結果與分窗口提取結果進行 相關疊加，疊加結果作為虛擬波場提取結果：
[0143] 依次將全各窗口擴散場虛擬波場數據與全時域擴散場的虛擬波場數據進行相關 性分析，當所述所述相關性大于或者等于設定閾值;則保留所述時間窗口的擴散場虛擬波 場數據，否則舍去所述時間窗口的擴散場虛擬波場數據;將保留的全部時間窗口的擴散場 虛擬波場數據與所述全時域擴散場的虛擬波場數據進行疊加，獲得虛擬波場提取結果。
[0144] 實施例一
[0145] 為驗證相關疊加法虛擬波場提取效果，采用三種提取方法對MTEM數據進行虛擬波 場提取，并對比其效果。圖10為本發明實施例的地電模型，模型為兩層水平模型，地層分界 面深度為200m，上層電阻率為100 Ω ·πι，下層電阻率為?ο Ω ·πι。發射源長度500m，發射電 流10A，接收點位于距發射源中點1000m處。為了對比三種方法的抗干擾性，在仿真數據中加 入5%的隨機噪聲，采用三種方法分別對無噪聲數據和含噪數據進行虛擬波場提取。
[0146] 圖11-12為采用奇異值分解法進行虛擬波場提取的結果。其中，圖11為無噪聲數據 提取結果，圖12為含5%隨機噪聲數據提取結果。由圖11-12可知，奇異值分解法得到的虛擬 波場波形跳動比較大，存在虛假波形。尤其是當存在噪聲時，虛擬波場跳動十分劇烈，已不 能得到正確結果。
[0147] 圖13-14為采用預條件正則化共輒梯度法進行虛擬波場提取的結果。其中，圖13為 無噪聲數據提取結果，圖14為含5 %隨機噪聲數據提取結果。由圖13-14可知，預條件正則化 共輒梯度法得到的虛擬波場波形相對穩定，波峰明顯。但當存在噪聲時，虛擬波場出現比較 大的跳動，出現多個虛假波峰。
[0148] 圖15-16為采用相關疊加法進行虛擬波場提取的結果。其中，圖15為無噪聲數據提 取結果，圖16為含5 %隨機噪聲數據提取結果。由圖15-16可知，相關疊加法虛擬波場提取的 結果較正則化共輒梯度法更加光滑，可以有效的抑制虛假波峰幅值。
[0149] 實施例二
[0150]為對比不同虛擬波場提取方法的實際應用效果，采用三種方法分別對MTEM實測數 據進行虛擬波場提取，并對其效果進行對比。
[0151]測區內新生界覆蓋較厚，在黃土窯巖組及花崗斑巖出露區斷裂較發育，主要為北 東向（北西向），其次為近南北向。北東向斷裂為區內的主要斷裂。圖17為MTEM測線圖。測線 全長4.8km，角度為北偏東57°。發射極距240m，接收極距40m。發射電流30A，頻率128Hz，采用 10臺接收機同時采集30道電場數據。采集時，接收機位置固定，發射機沿測線跑極。
[0152] 本次分析所用數據采集點位于測線2900m處，發射機位于3480m處。采集數據經過 預處理后得到的大地脈沖響應如圖18所示。
[0153] 圖19-21為大地脈沖響應虛擬波場提取結果。其中，圖19為奇異值分解法提取結 果，圖20為預條件正則化共輒梯度法提取結果，圖21為相關疊加法提取結果。對比三種不同 方法的虛擬波場提取結果可知，采用奇異值分解法提取的虛擬波場波形劇烈震蕩，無法分 辨波峰位置;采用預條件正則化共輒梯度法提取的虛擬波場波形較奇異值分解法有很大改 善，但波形仍然呈現鋸齒狀，波峰不明顯;采用相關疊加法提取的虛擬波場波形非常光滑， 可以明顯分辨出波峰位置。這表明，在對MTEM實測數據進行虛擬波場提取時，相關疊加法是 最佳方法。
[0154]雖然本發明所揭示的實施方式如上，但其內容只是為了便于理解本發明的技術方 案而采用的實施方式，并非用于限定本發明。任何本發明所屬技術領域內的技術人員，在不 脫離本發明所揭示的核心技術方案的前提下，可以在實施的形式和細節上做任何修改與變 化，但本發明所限定的保護范圍，仍須以所附的權利要求書限定的范圍為準。
【主權項】
1. 一種多道瞬變電磁法波場提取方法，其特征在于，包括： 提取全時域擴散場的虛擬波場數據； 提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據； 對全時域提取結果與分窗口提取結果進行相關疊加，疊加結果作為虛擬波場提取結 果。2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于： 提取全時域擴散場的虛擬波場數據包括： 采用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據； 提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據包括： 采用預條件正則化共輒梯度法提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據。3. 如權利要求2所述的方法，其特征在于:采用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴 散場的虛擬波場數據包括： 使用超松弛預條件降低時域擴散場與虛擬波場的關系矩陣的條件數； 利用所述降低的條件數構造預條件子； 通過正則化方式對迭代方程組進行迭代求解； 利用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據，得到對應的虛擬波 場數據。4. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，采用預條件正則化共輒梯度法提取劃分的各 窗口擴散場虛擬波場數據包括： 步驟S1、根據預設的時間窗口，利用預條件正則化共輒梯度法提取所述時間窗口內的 擴散場的虛擬波場數據； 步驟S2、將當前時間窗口推移一時間單位，并利用預條件正則化共輒梯度法提取所述 推移時間窗口內的擴散場的虛擬波場數據； 步驟S3、判斷當前時間窗口是否為最后一個時間窗口，若否，返回步驟S2,若是，獲得各 窗口擴散場虛擬波場數據。5. 如權利要求2所述的方法，其特征在于:對全時域提取結果與分窗口提取結果進行相 關疊加，疊加結果作為虛擬波場提取結果包括： 依次將各窗口擴散場虛擬波場數據與全時域擴散場的虛擬波場數據進行相關性分析， 當所述所述相關性大于或者等于設定閾值，則保留所述時間窗口的擴散場虛擬波場數據， 否則舍去所述時間窗口的擴散場虛擬波場數據;將保留的全部時間窗口的擴散場虛擬波場 數據與所述全時域擴散場的虛擬波場數據進行疊加，獲得虛擬波場提取結果。6. -種多道瞬變電磁法波場提取裝置，其特征在于，包括： 第一提取模塊，用于提取全時域擴散場的虛擬波場數據； 第二提取模塊，用于提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據； 疊加模塊，用于對全時域提取結果與分窗口提取結果進行相關疊加，疊加結果作為虛 擬波場提取結果。7. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于： 所述第一提取模塊用于通過如下方式實現提取全時域擴散場的虛擬波場數據： 采用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據； 所述第二提取模塊用于通過如下方式實現提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據： 采用預條件正則化共輒梯度法提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據。8. 如權利要求7所述的裝置，其特征在于:所述第一提取模塊用于通過如下方式實現采 用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據： 使用超松弛預條件降低時域擴散場與虛擬波場的關系矩陣的條件數； 利用所述降低的條件數構造預條件子； 通過正則化方式對迭代方程組進行迭代求解； 利用預條件正則化共輒梯度法提取全時域擴散場的虛擬波場數據，得到對應的虛擬波 場數據。9. 如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第二提取模塊用于通過如下方式實現采 用預條件正則化共輒梯度法提取劃分的各窗口擴散場虛擬波場數據： 步驟S1、根據預設的時間窗口，利用預條件正則化共輒梯度法提取所述時間窗口內的 擴散場的虛擬波場數據； 步驟S2、將當前時間窗口推移一時間單位，并利用預條件正則化共輒梯度法提取所述 推移時間窗口內的擴散場的虛擬波場數據； 步驟S3、判斷當前時間窗口是否為最后一個時間窗口，若否，返回步驟S2,若是，獲得各 窗口擴散場虛擬波場數據。10. 如權利要求7所述的裝置，其特征在于:所述疊加模塊用于通過如下方式實現對全 時域提取結果與分窗口提取結果進行相關疊加，疊加結果作為虛擬波場提取結果： 依次將全各窗口擴散場虛擬波場數據與全時域擴散場的虛擬波場數據進行相關性分 析，當所述所述相關性大于或者等于設定閾值;則保留所述時間窗口的擴散場虛擬波場數 據，否則舍去所述時間窗口的擴散場虛擬波場數據;將保留的全部時間窗口的擴散場虛擬 波場數據與所述全時域擴散場的虛擬波場數據進行疊加，獲得虛擬波場提取結果。
【文檔編號】G01V3/38GK106094044SQ201610079494
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年2月6日 公開號201610079494.6, CN 106094044 A, CN 106094044A, CN 201610079494, CN-A-106094044, CN106094044 A, CN106094044A, CN201610079494, CN201610079494.6
【發明人】薛國強, 李貅, 智清全, 鐘華森, 底青云
【申請人】中國科學院地質與地球物理研究所