[发明专利]一种基于相关性检测的远参考大地电磁阻抗计算方法

摘要

一种基于相关性检测的远参考大地电磁阻抗测量方法，属于地球物理勘探领域，以克服常规大地电磁张量阻抗计算准确度低的缺点。包括以下步骤分别采集并处理得到基站与参考站的电场和磁场，分别计算基站与参考站的电磁场相干度，当两个电磁场相干度大于某阈值时，保留这些数据段并对数据段进行标记，得到基站与参考站电磁场不受非相关噪声干扰的数据段；然后计算上述标记数据段的基站与参考站的磁场分量相干度，当其大于某阈值时，保留这些磁场不受噪声干扰的数据段，否则将其舍弃不参与后续张量阻抗估算，并利用基于Robust方法的常规远参考大地电磁进行张量阻抗估算，并利用张量估算值计算视电阻率和阻抗相位值。本发明适用于进行大地电磁勘探。

主权项

一种基于相关性检测的远参考大地电磁阻抗计算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别采集并测量基站与参考站的电场和磁场，并对电场和磁场进行滤波和放大转换，分别得到基站与参考站的电场数字信号和磁场数字信号，其中，在采集时需要保证基站与参考站采集数据的时间段和采样率的一致性；(2)根据基站的电场数字信号和磁场数字信号形成基站的电场与磁场的互功率谱，并根据互功率谱计算基站的电磁场相干度当时，保留互功率谱中该电磁场相干度对应的电场和磁场的数据段，并对该数据段进行标记，得到基站电磁场不受非相关噪声干扰的数据段SegmentSSl，l为数据段编号，CohSSthr为预设基站电磁场相干度的阈值，其取值范围为0≤CohSSthr<1，定义如下：CohESiHsj=Σk=1n|SEiHj|k2SEiEikSHjHjk]]>其中，i、j表示x、y方向，n为独立观测的数据段段数，k为独立观测的数据段的序号，为Ei与Hj的互功率谱，为Ei的自功率谱，为Hj的自功率谱，Ei为i方向的电场强度，Hj为j方向的磁场强度，脚标中的S表示基站；(3)根据参考站的电场数字信号和磁场数字信号形成参考站的电场与磁场的互功率谱，并根据互功率谱计算参考站的电磁场相干度当时，保留参考站的互功率谱中该电磁场相干度对应的电场和磁场的数据段并进行标记，得到参考站电磁场不受非相关噪声干扰的数据段SegmentRRm，m为数据段编号，CohRRthr为预设参考站电磁场相干度的阈值，其取值范围为0≤CohRRthr<1，定义如下：CohERiHRj=Σk=1n|SEiHj|k2SEiEikSHjHjk]]>其中，i、j表示x、y方向，n为独立观测的数据段段数，k为独立观测的数据段的序号，表示Ei与Hj的互功率谱，为Ei的自功率谱，为Hj的自功率谱，Ei为i方向的电场强度，Hj为j方向的磁场强度，脚标中的R表示参考站；(4)计算基站SegmentSSl中的磁场分量与参考站SegmentRRm中磁场分量相干度当时，直接进入步骤(6)，否则进入步骤(5)，其中，CohHRSthr为预设基站与参考站的磁场相干度的阈值，其取值范围为0≤CohHRSthr<1，的定义如下：CohHSHR=Σk=1n|SHSiHRi|k2SHSiHSikSHRiHRik]]>其中，i表示x、y方向，n为独立观测的数据段段数，k为独立观测的数据段的序号，表示Hsi与HRi的互功率谱，为HSi的自功率谱，为HRi的自功率谱，Hsi为基站i方向的磁场强度，HRi为参考站i方向的磁场强度，脚标中的R表示参考站，S表示基站；(5)舍弃不满足对应的磁场与电场分量的数据段，将这些数据段置零，得到磁场不受噪声干扰的基站与参考站数据段，并统计这些数据段的段数SegmentHSR，判断SegmentHSR段数是否大于预设段值，如果大于预设段值，则进行步骤(6)，否则以0.1为步长减小CohHRSthr并返回步骤(4)，直至SegmentHSR≥预设段值；(6)进行张量阻抗估算得到张量估算值，并利用张量估算值计算视电阻率和阻抗相位值，将结果以图形方式显示。