[發(fā)明專利]編碼源電磁測深法獲取大地全區(qū)視電阻率譜的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610013962.X
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105607131B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅維斌;湯井田;韓海濤;李梅
• 申請（專利權(quán)）人: 甘肅省有色地質(zhì)調(diào)查院
• 主分類號: G01V3/02
• 分類號: G01V3/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 王術(shù)蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號采集與處理領(lǐng)域、系統(tǒng)辨識領(lǐng)域及地球物理電磁測深法勘探領(lǐng)域，具體而言，涉及一種編碼源電磁測深法獲取大地全區(qū)視電阻率譜的方法及裝置。

背景技術(shù)

由于不同頻率的電磁場在大地中的趨膚深度不同，因此在電磁測深領(lǐng)域中可以通過在地表測量電磁場分量，獲取待測大地的全區(qū)視電阻率，根據(jù)全區(qū)視電阻率隨頻率的變化，推測待測大地的電性深度分布情況。

當(dāng)前，相關(guān)技術(shù)中通常采用掃頻法來獲取待測大地的視電阻率。在應(yīng)用掃頻法時，預(yù)先設(shè)置多個不同的頻率，在勘測時依次向待測大地輸入預(yù)設(shè)的多個不同頻率的電流信號，根據(jù)待測大地對多個不同頻率的電流信號對應(yīng)的電磁響應(yīng)輸出信號進行觀測，獲得待測大地的視電阻率。

由于依次向待測大地輸入預(yù)設(shè)的多個不同頻率的電流信號，如此一個頻率一個頻率的進行掃頻勘測，效率很低，且沒有采用相關(guān)辨識技術(shù)，抗干擾能力很低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種編碼源電磁測深法獲取大地全區(qū)視電阻率譜的方法及裝置，提高了獲取全區(qū)視電阻率的效率，及提高了獲取的全區(qū)視電阻率的頻率分辨率，且能有效壓制工頻干擾，增強了抗干擾能力。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種編碼源電磁測深法獲取大地全區(qū)視電阻率譜的方法，所述方法包括：

向待測大地輸入電流信號，采集所述待測大地輸出的電磁場響應(yīng)信號時間序列，所述電流信號為逆重復(fù)M序列且周期為工頻周期的偶數(shù)倍；

根據(jù)所述電流信號和所述電磁場響應(yīng)信號時間序列，通過循環(huán)互相關(guān)方式獲取所述待測大地的頻率響應(yīng)；

根據(jù)所述待測大地的頻率響應(yīng)及接收電磁場分量，獲取所述待測大地的全區(qū)視電阻率譜。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，其中，

所述根據(jù)所述電流信號和所述電磁場響應(yīng)信號時間序列，通過循環(huán)互相關(guān)方式獲取所述待測大地的頻率響應(yīng)，包括：

按照所述電流信號的時間序列周期和采樣率觸發(fā)軟件程序生成參考信號，將所述電磁場響應(yīng)信號時間序列及所述電流信號分別與所述參考信號進行循環(huán)互相關(guān)，得到所述電磁場響應(yīng)信號時間序列對應(yīng)的互相關(guān)時間序列及所述電流信號對應(yīng)的互相關(guān)時間序列；

對所述電磁場響應(yīng)信號時間序列對應(yīng)的互相關(guān)時間序列及所述電流信號對應(yīng)的互相關(guān)時間序列分別進行快速傅立葉變換，得到所述電磁場響應(yīng)信號時間序列的互功率譜及所述電流信號的互功率譜；

根據(jù)所述電磁場響應(yīng)信號時間序列的互功率譜及所述電流信號的互功率譜，獲取所述待測大地的頻率響應(yīng)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，其中，

所述接收電磁場分量為水平電場時間序列；

所述根據(jù)所述待測大地的頻率響應(yīng)及接收電磁場分量，獲取所述待測大地的全區(qū)視電阻率譜，包括：

根據(jù)所述待測大地的頻率響應(yīng)，通過公式(1)獲得所述待測大地的阻抗譜與接收電磁場分量及大地電阻率的關(guān)系式；

對公式(1)對應(yīng)的所述待測大地的阻抗譜對應(yīng)的關(guān)系式進行變形，得到公式(2)所示的所述待測大地的全區(qū)視電阻率譜；

其中，在公式(1)和(2)中，Z_Ex(ω)為大地阻抗，ρ為均勻大地的電阻率，ω為頻率，dL為水平電偶源的兩極間距，MN為接收電極的電極間距，r為接收電極的中點與水平電偶源的兩極中點之間的距離，為接收電極的中點至水平電偶源的兩極中點之間的連線與水平電偶源的兩極連線的夾角，i為虛數(shù)單位，為均勻大地的波數(shù)，μ₀為自由空間的磁導(dǎo)率，ρ_Ex(ω)為所述全區(qū)視電阻率。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，其中，

所述接收電磁場分量為垂直磁場時間序列；

所述根據(jù)所述待測大地的頻率響應(yīng)及接收電磁場分量，獲取所述待測大地的全區(qū)視電阻率譜，包括：

根據(jù)所述待測大地的頻率響應(yīng)，通過公式(3)獲得所述待測大地的頻率響應(yīng)與接收電磁場分量及大地電阻率的關(guān)系式；

對公式(3)對應(yīng)的所述頻率響應(yīng)對應(yīng)的關(guān)系式進行變形，得到公式(4)所示的所述待測大地的全區(qū)視電阻率譜；