[发明专利]一种高分辨率拖曳式瞬变电磁数据预处理方法

说明书

本发明涉及地球物理信号处理与分析技术研究领域，特别是一种高分辨率拖曳式瞬变电磁数据预处理方法，将拖曳式瞬变电磁整体数据按发射周期与采样率的乘积转换为多测点数据，随后按照瞬变电磁穿透深度与传播时间的关系，将测点数据进行分段，早期分段数据信噪比高，对应浅层信息，按照高相关度原则进行少量叠加，以提高浅层横向分辨率；晚期信噪比低，对应深部连续性较好的地质体，进行多量叠加提高纵向分辨率。该数据叠加方法能够在不减少测点数量的同时有效的提高测点数据信噪比，保证了后期数据解释的浅层横向异常分辨率与深层纵向分辨率，具有较好的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及地球物理信号处理与分析技术研究领域，特别是一种高分辨率拖曳式瞬变电磁数据预处理方法。

背景技术

拖曳式瞬变电磁探测是指由人工或者全地形车牵引的地面瞬变电磁系统，其发射系统能够在拖曳移动过程中连续进行工作，接收系统同步采集全过程全波形信号数据；相比于传统地面瞬变电磁定点布局探测，该拖曳式探测装置能够更高效快速的对地下地质结构进行探测，因此越发受到科研工作者的重视。然而，拖曳式瞬变电磁装置由于连续移动探测的特殊性，采集的数据易受到工频噪声、尖峰噪声、随机噪声、运动噪声的影响，由于在连续运动，其数据处理不能够采用地面瞬变电磁法的定点多次叠加的方法来提高数据信噪比；又因为其移动速度相对较慢，测线距离短，也无法采用航空瞬变电磁法相邻测点数据直接叠加的方法，会丢失横向异常分辨率。且拖曳式瞬变电磁探测往往应用于城市地下空间、隧道工程环境中，这种地质环境的特点是浅层地质异常体丰富，深部地质体横向连续性较好，因此，需要研究适用于拖曳式瞬变电磁装置的高分辨率数据叠加方法，在提高数据信噪比的同时有效保留拖曳式瞬变电磁数据的良好横向异常分辨率以及纵向分辨率，对拓展拖曳式瞬变电磁装置的应用范围，实现地下空间的高效探测与高精度解释具有重要意义。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种高分辨率拖曳式瞬变电磁数据预处理方法，为后期数据视电阻率曲线计算，高分辨率反演解释奠定基础。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高分辨率拖曳式瞬变电磁数据预处理方法，该方法包括以下步骤：

S1、获取瞬变电磁仪器连续拖曳移动发射时采集的全时拖曳瞬变电磁数据，根据发射频率与接收机采样率提取每个发射周期下接收的瞬变电磁数据，每个发射周期采集的数据记为一个测点数据；

S2、完成测线测量后，关闭发射系统，仅打开接收系统，重新沿测线测量以获取瞬变电磁仪器连续拖曳移动的空采噪声数据，记录测量的噪声平均振幅值；

S3、所有测点数据为双极性梯形波发射的数据，将其正极性周期发射关断后对应的数据减去负极性周期发射关断后对应的数据后除以二，得到的数据记为拖曳式瞬变电磁初步处理后的测点数据；

S4、对瞬变电磁各个初步处理后的测点数据按照分段原则进行数据分段，对不同测点中相同分段的数据进行相关度计算，按照分段相关叠加方法进行叠加处理，所有测点完成分段叠加计算后，完成高分辨率拖曳式瞬变电磁数据叠加处理。

进一步地，所述步骤S1中的瞬变电磁仪器是由人工或者全地形车牵引的拖曳式瞬变电磁系统，探测线圈放置于移动平台上，采用中心回线配置，发射系统控制发射线圈在拖曳过程中连续发射，接收系统通过接收线圈同步采集全波形信号数据。

进一步地，所述步骤S1中的测点数据，其数据长度L_m由发射频率f_v与接收机采样率f_s定义，将拖曳式数据中每L_m个数据记为一个测点数据，满足：

进一步地，所述步骤S2中噪声平均振幅值是基于对空采噪声数据计算得出，将实测噪声数据全部或截取部分数据段取绝对值后相加，除以对应噪声数据点数，得到噪声的平均振幅值e_noise。