專利名稱：一種基于方向小波分析的重磁異常處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地球物理勘探技術(shù)，具體是一種基于方向小波基對(duì)重磁異常進(jìn)行處理的方法，能有效識(shí)別斷裂、邊界等地質(zhì)異常體特征。
背景技術(shù)：
重力勘探與磁力勘探均屬于地球物理勘探，重力勘探是利用重力儀在野外觀測(cè)地下物質(zhì)密度差異引起的重力異常以查明地下的地質(zhì)構(gòu)造和巖性異常體。磁法勘探則是利用磁力儀在野外觀測(cè)地下物體磁性差異引起的磁力異常以查明地下的地質(zhì)構(gòu)造和磁性異常體如火山巖等。重磁勘探是一個(gè)系統(tǒng)工程，可以分為三個(gè)環(huán)節(jié)野外重磁資料采集、室內(nèi)重磁資料處理以及室內(nèi)重磁資料分析解釋。對(duì)重磁異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的目的在于提取與地下地質(zhì)體或構(gòu)造等有關(guān)的異常信息。目前，小波變換也大量應(yīng)用于地球物理數(shù)據(jù)處理。如利用小波變換進(jìn)行位場(chǎng)分離、地質(zhì)體探測(cè)和場(chǎng)源反演等?，F(xiàn)有小波方法的應(yīng)用基于其多尺度分析的性質(zhì)，如利用各向均一性質(zhì)的小波基進(jìn)行區(qū)域重磁異常提取。利用多個(gè)尺度重磁異常小波分析的極大值(小波脊)等提取特殊構(gòu)造現(xiàn)象的異常特征等。利用坐標(biāo)變換及旋轉(zhuǎn)結(jié)合小波分析實(shí)現(xiàn)多尺度邊緣檢測(cè)等。而進(jìn)一步分析小波基性質(zhì)，結(jié)合重磁異常特征與地質(zhì)現(xiàn)象聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)特定地質(zhì)應(yīng)用的重磁異常處理對(duì)提高地球物理勘探水平具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是直接基于具有方向性濾波特性的方向小波基，實(shí)現(xiàn)對(duì)重磁數(shù)據(jù)的處理和信息提取，從而直接提取方向敏感的重磁異常信息，如斷裂、構(gòu)造邊界、特殊地質(zhì)體邊界等異常特征。依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，提供一種基于方向小波分析的重磁異常處理方法，其適用于對(duì)地球物理勘探中的重磁數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，該方法包括以下步驟第一步、原始數(shù)據(jù)獲取首先利用重力儀或磁力儀在野外采集重磁資料數(shù)據(jù)，按規(guī)則網(wǎng)格間距網(wǎng)格化，形成網(wǎng)格化數(shù)據(jù)文件作為輸入數(shù)據(jù)；第二步、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(I)重磁異常頻譜分析，利用二維傅里葉變換計(jì)算輸入數(shù)據(jù)頻譜特征；((2)根據(jù)重磁異常頻譜特征及異常提取目的，確定所需方向小波基及方向小波的參數(shù)。這里重磁異常頻譜F(k)可以表述為波數(shù)k的函數(shù)，將其變換到極坐標(biāo)系可表述為
(k，Φ)的函數(shù)，其中k =tan Φ = ky/kx，kx為x方向的波數(shù)、ky為y方向的波
數(shù)。在極坐標(biāo)系下按照k對(duì)頻譜異常進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可獲取重磁異常的振幅譜隨波數(shù)的變換規(guī)律，可按照能量集中的區(qū)域選取小波基的中心頻率及相應(yīng)的帶寬范圍。在極坐標(biāo)系下按照角度Φ對(duì)頻譜異常進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可獲取重磁異常的振幅譜隨方位角的變換規(guī)律，通過(guò)選取能量集中的優(yōu)勢(shì)方位角或其正交方向，確定方向小波基的方位角參數(shù)。通過(guò)以上方法確定的參數(shù)集或單一參數(shù)可達(dá)到提取異常主要分量、提取異常優(yōu)勢(shì)變化方向分量之目的，并進(jìn)而 分析提取異常中隱含的地質(zhì)體走向、斷裂走向等地質(zhì)信息。如方向小波基為空間域表達(dá)式，則轉(zhuǎn)化為頻率域表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。(3)重磁異常頻譜與方向小波基相乘獲取各階次小波變換信息
權(quán)利要求
1.一種基于方向小波分析的重磁異常處理方法,其適用于對(duì)地球物理勘探中的重磁數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，該方法包括以下步驟第一步、原始數(shù)據(jù)獲取首先利用重力儀或磁力儀在野外采集重磁資料數(shù)據(jù)，按規(guī)則網(wǎng)格間距網(wǎng)格化，形成網(wǎng)格化數(shù)據(jù)文件作為輸入數(shù)據(jù)；第二步、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(1)重磁異常頻譜F(k)分析，利用二維傅里葉變換計(jì)算輸入數(shù)據(jù)頻譜特征；(2)根據(jù)重磁異常頻譜特征及異常提取目的，確定所需方向小波基及方向小波的參數(shù)；其中重磁異常頻譜F(k)為波數(shù)k的函數(shù)，將重磁異常頻譜F(k)變換到極坐標(biāo)系可表述為波數(shù)和方位角(k, Φ)的函數(shù),其中
2.依據(jù)如權(quán)利要求I所述的基于方向小波分析的重磁異常處理方法，其中，篩選的重磁資料數(shù)據(jù)在空間域或頻率域具有特定方向性。
3.依據(jù)如權(quán)利要求2所述的基于方向小波分析的重磁異常處理方法，其中，篩選的重磁資料數(shù)據(jù)在空間域或頻率域在某一方向或多個(gè)方向?yàn)橹鲗?dǎo)形態(tài)。
4.依據(jù)如權(quán)利要求I所述的基于方向小波分析的重磁異常處理方法，其中，在第二步的步驟(3)中，使用公式(I)實(shí)現(xiàn)重磁異常數(shù)據(jù)的方向小波分析
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于方向小波分析的重磁異常處理方法，是利用具有方向表征特性的方向小波函數(shù)對(duì)重磁異常等地球物理數(shù)據(jù)進(jìn)行小波分析的方法。本方法通過(guò)選取方向小波函數(shù)并進(jìn)行多尺度小波分析可直接提取特定方向的異常特征，有效提取與地下特定方向(走向)地質(zhì)體的異常信息，可用于斷裂體系及構(gòu)造邊界分析、特定地質(zhì)體邊界提取、地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像等應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01V11/00GK102944905SQ201210449200
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者徐亞, 郝天珧, 黃松, 胡衛(wèi)劍, 李志偉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所