[发明专利]一种大地电磁去噪装置及大地电磁去噪方法

说明书

技术领域

本发明涉及电法勘探领域，特别是涉及一种利用数据相关分析方法判断场源性质，并去除干扰噪声的大地电磁去噪装置及大地电磁去噪方法。

背景技术

大地电磁法作为一种重要的勘探地球物理方法，应用领域广泛，分支众多。自首次提出之后，20世纪60年代又提出了音频大地电磁法（AMT）。1971年，加拿大多伦多大学的D.W.Strangbway教授和他的研究生Myron Goldstein又提出了可控源音频大地电磁法（CSAMT）。这些方法（MT、AMT、CSAMT)都是通过观测由远场源引起的天然平面电磁波电场和磁场信号，以确定地下的电阻率值。其中地电场观测研究的是地电场在地球表面投影的部分,电场分量是在特定的方位上布设一对电极接收电场信号,用该对电极上测得的电位差与电极距之间的距离的商,作为电场在该方位上分量的度量.当场源随时间变化时,地电场也将随之改变。

近年来，随着科学技术的进步,电磁测深法(MT、AMT、CSAMT)不论是野外采集仪器,还是数据处理解释软件,都得到了飞速发展，勘探量逐年增加，应用领域不断扩大,但是随着国民经济和工农业建设的发展，电磁背景噪声日益严重，所以如何有效地避开、压制或消除干扰，提高采集数据质量,是目前电磁法勘探工作中首先要考虑的问题。

大地电磁资料的噪声主要为近场噪声，可分为天然噪声和人文噪声。天然噪声源于大地电磁场噪声洞和雷暴活动（如近距离闪电）；人文噪声指观测点附近不稳定的非平面波的电磁场噪声，如输电线、无线电台、电力机车、各种工业游散电流等所造成的。特别是在工业发达、人口稠密地区，这种近场干扰普遍存在，影响比较严重。

目前常规的处理噪声方法有：窄带滤波法、相干法、最小二乘法、远参考法、Robust法、小波分析法以及时域迭代技术等，均通过各种途径消除随机噪声及视电阻率曲线中“飞点”的影响，有效的压制了噪声干扰，提高了阻抗估算质量。但是，上述并非完全有效，有时在抑制干扰噪声同时也同时抑制了一些有用信号。因此，人工去噪仍然是电磁资料处理中必不可少的一种手段，但该方法的人为因素较高，所以操作者的经验起到了决定性作用，没有准确的方法可依。

在大地电磁测深方法中，测量参数主要为一对随时间变化的正交的磁场和电场，其测量方式可以是标量测量（测量Hy、Ex或Hx、Ey)或矢量测量（同时测量Hy、Hx、Ex、Ey）,由于电、磁信号互为激励，而干扰源的干扰程度主要取决于对电磁场信噪比的影响大小。由于所述噪声一般具有近源特征，而大地电磁主要观测的是远场信号，对于具有相同强度的信号源,距离观测点远的,在观测点上两个不同极距上产生的电场强度分量差别较小；而距离观测点近的,在观测点上两个不同极距上产生的电场强度分量差别较大；当信号源位于测区内部,则两个极距上观测到的地电场分量值甚至会符号相反。因此表明了：对频率电磁测深资料质量造成影响的，主要是近距离的干扰，这时磁场的信噪比总要好于电场的，这也是人们将磁场道作为本地参考道或远参考道的原因。因此从研究噪声干扰源的角度，研究电场比研究磁场会更敏感。

在现有相关技术的基础上，本发明从一种大地电磁去噪测量装置出发，通过相关分析方法，判断场源的性质（近场或远场），进而人工去除不同频点的干扰信号，从而获得可靠的远场电磁测量数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大地电磁去噪装置及大地电磁去噪方法，用于解决现有技术在远场电磁测量中的局限性问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种大地电磁去噪测量装置，该大地电磁去噪测量装置布置于以测量点为中心点建立的xy坐标系中，包括：

一个置于地面的电磁接收机，用于读取磁场振幅数据和电场振幅数据；

一个沿平行x轴方向或y轴方向放置于地面的磁感应传感器，其通过电缆线与所述电磁接收机相连接，用于测量磁场振幅数据；

一组以xy坐标系原点为中心点，且沿与所述磁感应传感器放置方向垂直的y轴或x轴对称接地放置的不极化电极组，该不极化电极组包括用于测量长极距电场振幅数据的第一长极距电偶极和用于测量短极距电场振幅数据的第一短极距电偶极，所述第一长极距电偶极的极距长度大于所述第一短极距电偶极的极距长度，且各不极化电极分别以导线与所述电磁接收机连接。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述大地电磁去噪测量装置应用于天然源大地电磁去噪测量或可控源大地电磁去噪测量。