[发明专利]一种磁测数据多层等效源上延拓与下延拓方法

说明书

本发明提供一种磁测数据多层等效源上延拓与下延拓方法，包括：S1、输入磁场数据，并根据起伏观测曲面所在区域的地形高度信息建立地形起伏曲面；S2、确定网格剖分的空间范围，并进行连续的结构化非均匀网格剖分，进一步确定反演模型求解空间；S3、根据地磁场的磁倾角、磁偏角、磁感应强度，基于反演模型求解空间对磁场数据进行带深度规整化因子、正值约束项以及规整化项的积分方程三维反演计算，得到磁异常体的多层等效源模型；S4、利用多层等效源模型进行基于积分方程的磁场正演计算，得到磁异常体产生的上延拓和/或下延拓后的磁场数据。本发明的有益效果：能对磁异常体进行自适应且快速高效准确地生成所需要的上延拓或下延拓数据。

技术领域

本发明涉及地磁勘测技术领域，尤其涉及一种磁测数据多层等效源上延拓与下延拓方法。

背景技术

利用地球物理磁法(如航磁测量、地面磁法测量)进行探测时，测量分布在起伏观测曲面上，由于测量位置与磁异常体的距离不同，磁测数据所反映的主要异常信息内容也有所差异。在实际应用中，需要对数据的测量位置进行转换，以满足磁测数据处理的解释需求，例如，利用磁测数据对深部异常结构进行研究时，往往需要更高平面的观测数据，上延拓即是将观测面上的数据延拓到更高的观测面上，用于消除离观测面较近的异常体对磁场的影响，从而突出深层的磁异常；而下延拓即是将观测面上的数据延拓到更低的观测面上，用于消除离观测面较远的异常体对磁场的影响，从而突出浅层的磁异常。将分布在起伏观测曲面上不规则观测位置的磁测数据点，直接延拓到另一个目标曲面上，比如航测起伏观测曲面下延拓至地面、地面数据上延拓至航磁起伏观测曲面等，相比延拓至平面或利用中间平面实现曲面间的数据延拓计算，具有更高的计算精度。

现有文献1“Dampney,C.N.G.THE EQUIVALENT SOURCE TECHNIQUE[J].geophysics,1969,34(1):39.”提出了等效源方法，利用单层等效场源模拟实测异常，可用于位场数据的空间延拓(包括曲面延拓)、梯度计算以及分量转换等；文献2“管志宁,安玉林,陈维雄.曲线与曲面上磁场向上延拓和分量转换[J].地球物理学报,1985,000(004):419.”提出了基于单层位和双层位理论的曲面上磁场的上延拓方法。

选择单层等效源且将其布置于近地表是等效源方法的主要特点，比如文献3“黄翼坚,王万银,于长春.等效源法三维随机点位场数据处理和转换[J].地球物理学进展,2009(01):101-107.”使用单层等效源实现了磁场数据的转换，然而由于观测数据的局限性，近地表的单层等效源模型无法完整模拟深部场源信息，以致利用等效源重构的位场在进行延拓时会产生畸变；为了在保证计算效率的同时高精度重构位场，多层等效源方法是一个相对合理的选择，文献4“Li D.,Q.Liang,J.Du,S.Sun,Y.Zhang,C.Chen,2019,Transformingtotal-field magnetic anomalies into three components using dual-layerequivalent sources,Geophysical Research Letter,47(3),e2019GL084607.”将对地下等效源分为两层，文献5“李端,陈超,杜劲松,等.多层等效源曲面磁异常转换方法[J].地球物理学报,2018,061(007):3055-3073.”将对地下等效源分为三层。

然而，这些技术存在以下问题：1)上述方法构建的等效源层数小于等于三层，且网格剖分不连续；2)需单独对每一个等效源的深度位置进行估算，然后单独放置；3)传统延拓方法对于数据的延拓距离有限制(一般小于6倍的数据点距)，大于限制距离的延拓计算精度较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种磁测数据多层等效源上延拓与下延拓方法，采用连续的结构化非均匀网格剖分，并基于积分方程正反演理论框架，引入深度规整化因子，在反演过程中直接确定多层等效源的深度和分布。

本发明提供一种磁测数据多层等效源上延拓与下延拓方法，包括以下步骤：