[发明专利]一种浅海瞬变电磁海空探测及其解释方法

权利要求书

1.一种浅海瞬变电磁海空探测及其解释方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，利用拖船和导线拖拽单一或多个电偶极源作为海空瞬变电磁发射源；利用有人或无人直升机搭载接收设备进行数据采集；采用伪随机编码波形作为海空瞬变电磁发射源的控制波形；

步骤S2，采用多源视电阻率定义方法进行定性解释并为后续偏移成像提供虚拟波场速度分析；利用扫时波场变换实现扩散场到虚拟波场的转换；基于克希霍夫积分实现海空瞬变虚拟波场的偏移成像；采用逆合成孔径方法对海空波场偏移数据进行相关叠加处理提高虚拟波场的分辨率；

所述的步骤S2中，利用扫时波场变换的具体过程为：

设计一个时间窗口，通过逐个时间点移动的扫时波场变换，对扫时后的各时间点波场变换结果进行相关叠加，提高波场变换的分辨率，具体的时间窗口建立公式为：

W＝0.10e^0.0041d

上式中，W为扫时窗口，d为目标探测深度。

2.如权利要求1所述的浅海瞬变电磁海空探测及其解释方法，其特征在于，所述的步骤S2中，采用多源视电阻率定义方法具体为：

采用泰勒展开将磁感应强度的积分表达式展成级数形式，忽略二次项，取其线性主部，建立起迭代关系的视电阻率定义式。

3.如权利要求1所述的浅海瞬变电磁海空探测及其解释方法，其特征在于，所述的步骤S2中，由扩散场到虚拟波场转换的具体关系式为：

f(x,y,z,t)=12πt3∫0∞τe-τ24tU(x,y,z,τ)dτ]]>

在上式中，x,y,z为空间位置，t为接收时间，f(x,y,z,t)为接收信号，U(x,y,z,τ)为带球的虚拟波场值，τ为虚拟时间。

4.如权利要求1所述的浅海瞬变电磁海空探测及其解释方法，其特征在于，步骤S2中所述的克希霍夫积分公式如下：

上式中，u(x,y,z,t)为虚拟波场，n为法向方向，r为空间矢量，Q为边界，t为时间，v为瞬变电磁波场偏移点的瞬时速度，其表达式为：

v=1μ0σ]]>

上式中，μ₀为介质磁导率，σ为介质电导率。

5.如权利要求1所述的浅海瞬变电磁海空探测及其解释方法，其特征在于，所述的步骤S2中，采用逆合成孔径方法处理的具体公式如下：

U~(ri,τj)=Σk=-NNρ(rik,τ0)U(ri+k,τj-τ0)]]> 1

在上式中，为波场值，r_i是i点到孔径范围为L的电磁响应信号内编号为-N,...,N的某点的距离，τ_j为虚拟时间，其中j＝1,2,...,n；ρ(r_ik,τ₀)为相关系数，τ₀为最佳偏移时间，r_ik为位置参数，k为偏移点数；

ρ(ri,τ0)=Σj=1nU(ri,τj)U(ri+k,τj-τ0)Σj=1nU2(ri,τj)Σj=1nU2(ri+k,τj)]]>

在上式中，ρ(r_i,τ₀)为相关系数，U(r_i,τ_j)为虚拟波场值，U(r_i+k,τ_j-τ₀)为虚拟波场值，U(r_i+k,τ_j)为虚拟波场值。