[发明专利]一种张量人工源电磁信号数据采集处理方法及装置

权利要求书

1.一种张量人工源电磁信号数据采集处理方法，包括如下步骤：

步骤S1，确定测区内的电场极化方向，根据测区内的电场极化方向布设测区内各测点的电磁场传感器，步骤S1具体包括：步骤S100，获取大功率天线地表电场极化矢量方向图；步骤S101，根据获得的大功率天线地表电场极化矢量方向图，并根据测区与一预设的发射源的实际相对位置，确定测区内的电场极化方向；步骤S102，根据获得的测区内的电场极化方向，于测区内各测点进行电场Ex、Ey、磁场Hx、Hy分量传感器的布设；

步骤S2，分别采集人工源电磁场信号以及天然场源的电磁场信号；

步骤S3，分别将采集的电磁场信号进行傅里叶变换，得到一组人工源对应的电磁场信号Ex_s、Ey_s、Hx_s和Hy_s，以及n组天然场源对应的电磁场信号Ex_i、Ey_i、Hx_i和Hy_i，其中i＝1～n，其中Ex_s与Ey_s为 人工源产生的电场信号，Hx_s与Hy_s为 人工源产生的磁场信号，Ex_i与Ey_i为第i组天然源产生的电场信号，Hx_i与Hy_i为第i组天然源产生的磁场信号；

步骤S4，基于最小二乘法根据得到的人工源对应的电磁场信号Ex_s、Ey_s、Hx_s和Hy_s以及n组天然源对应的电磁场信号Ex_i、Ey_i、Hx_i和Hy_i计算得到地下张量阻抗Zxx、Zxy、Zyx和Zyy，其中Zxx、Zxy、Zyx和Zyy为地下张量阻抗包含的四个变量；

步骤S5，将所有测点的地下张量阻抗旋转至统一方向，完成整个测区的三维分析与反演。

2.如权利要求1所述的一种张量人工源电磁信号数据采集处理方法，其特征在于，于步骤S101中，根据获得的电场极化矢量方向图预先建立多个测区与发射源相对位置与电场极化角度的对应关系，于具体应用时，根据测区与发射源的实际相对位置查询对应关系，从而确定测区内的电场极化方向。

3.如权利要求1或2所述的一种张量人工源电磁信号数据采集处理方法，其特征在于：各测点的各电磁场传感器与电场极化方向成45°角，以保证两个垂直方向接收到的人工源电磁场强度基本一致。

4.如权利要求3所述的一种张量人工源电磁信号数据采集处理方法，其特征在于：各电磁场传感器的布设要保证电场Ex和Ey垂直，磁场Hx和Hy垂直，电场Ex和磁场Hx平行。

5.如权利要求1所述的一种张量人工源电磁信号数据采集处理方法，其特征在于，于步骤S4中，采用最小二乘法最优化求解以下公式得到张量阻抗Zxx、Zxy、Zyx和Zyy：

其中，Zxx、Zxy、Zyx和Zyy为待求的地下张量阻抗，Ex_i、Ey_i、Hx_i和Hy_i为步骤S3采集得到的天然场源对应的电磁场信号，Ex_s、Ey_s、Hx_s和Hy_s为步骤S3采集得到的人工源对应的电磁场信号，Wx、Wy、α为人工源的数据权重。

6.如权利要求5所述的一种张量人工源电磁信号数据采集处理方法，其特征在于：假设传感器与电场极化方向的夹角为β，则权重Wx与Wy均等于1-β/90。

7.如权利要求5所述的一种张量人工源电磁信号数据采集处理方法，其特征在于：所述人工源的数据权重α由人工源信号电场信号强度的信噪比确定，信噪比越大其值越大。