[发明专利]一种基于三维构造张量的航磁数据地质体边界识别方法

说明书

本发明涉及一种基于三维构造张量的航磁数据地质体边界识别方法，包括：获取实测航磁异常数据并预处理；对预处理后的数据进行空间域计算；对预处理后的数据进行频率域计算；利用空间域计算的数据和频率域计算的数据得到水平导数、多阶垂向导数以及构造张量矩阵得到边界识别滤波器NSED1和边界识别滤波器NSED2；本发明突破了以往边界识别滤波器采用单梯度和同阶梯度进行滤波器定义的思想，定义的多梯度分量参与的边界识别滤波器在深浅叠加异常、临近叠加异常、正负叠加异常等复杂地质情况下均可获得更清晰、可靠的地质体水平位置圈定结果，避免叠加异常产生的干扰信息，提高了弱异常、深部异常对应地质体的边界位置增强和提取能力。

技术领域

本发明涉及地球科学技术领域，具体为一种基于三维构造张量的航磁数据地质体边界识别方法。

背景技术

随着基于有人机、无人机、无人飞艇等移动平台航磁探测系统的不断发展，航磁探测获取的大面积、高精度数据的快速解释是现在研究的关键问题。而边界检测方法可圈定出地质体的水平位置，进而指导下一步的解释工作，被广泛地应用到航磁数据的处理中。目前，有很多方法用于地质构造边界的检测和拾取中。航磁异常的总水平导数最大值和垂向导数零值线位置与地质体的边界位置对应。为了进一步提高边界识别的分辨率，后来发展了多种基于不同阶导数比值的边界识别滤波器。但常规方法在深浅叠加异常、临近叠加异常等复杂地质情况下的边界识别方面存在精度低、分辨率差的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于三维构造张量的航磁数据地质体边界识别方法，解决在深浅叠加异常、临近叠加异常等复杂地质情况下的边界识别方面存在精度低、分辨率差的问题。

本发明是这样实现的，一种基于三维构造张量的航磁数据地质体边界识别方法，该方法包括：

获取实测航磁异常数据；

对数据进行预处理；

对预处理后的数据进行空间域计算；

对预处理后的数据进行频率域计算；

利用空间域计算的数据和频率域计算的数据得到水平导数、多阶垂向导数以及构造张量矩阵；

利用张量矩阵得到边界识别滤波器NSED1和边界识别滤波器NSED2。

进一步地，对预处理后的数据进行空间域计算包括：

采用空间域求导方式得到异常的水平导数表达式为：

其中，f为实测航磁异常数据，x、y为空间坐标的两个方向,x₁与y₁以及x₂与y₂为不同时间点航次异常数据对应的空间坐标方向。

进一步地，对预处理后的数据进行频率域计算包括：

通过频率域求导方式得到垂向导数f为实测航磁异常数据；x、y、z为空间坐标的三个方向。频率域求导先将原始异常f做傅氏变换，用它的谱乘以波谱算子r(径向圆波数)，得到的结果再做反傅氏变换便得到垂向导数

进一步地，利用空间域和频率域计算方法得到水平导数、垂向导数以及构造张量矩阵：

根据实测或计算获得的梯度值定义构造张量矩阵T，表达式为：

进一步地，采用边界识别滤波器NSED₁进行航磁数据的边界识别，经验参数k选择为0.0001，NSED₁表达式为：