[發明專利]時間域航空電磁數據約束多項式擬合調平方法

有效

• 申請號: 201610564556.2
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN106226828B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 朱凱光;張瓊;彭聰;陸依明;于紫凝
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38;G01V3/16;G01V3/165
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 王立文

技術領域

本發明涉及一種時間域航空電磁資料處理方法，尤其是帶約束的多項式擬合航空電磁數據調平方法。

背景技術

時間域航空電磁法(ATEM)是一種以飛機為載體的地球物理探測方法，廣泛用于礦產資源、地下水及油氣探測等方面，具有速度快、效率高等優點。但是航空電磁系統在飛行探測過程中，由于受到諸多的不可避免的干擾因素，如飛行方向、飛行高度、溫度等，致使測區的各測線數據基準處于不同的水平上，在平面等值線圖上呈現條帶狀誤差，區域與局部異常被扭曲、畸變，產生虛假異常，數據質量變差。為了去除條帶狀誤差，得到準確的異常分布信息，需要對航空電磁數據進行調平(leveling)。

CN105068131A公開了“一種航磁數據調平方法”。該方法沿測線方向和穿越測線方向對航磁數據進行總體平均經驗模態分解，得到若干個子數據塊，然后在該若干個子數據塊中找出干擾子數據塊并消除，將其余的子數據塊相加得到調平后的航磁數據。該方法通過可視化操作找出調平誤差所在，但是并未涉及航空電磁數據各時間道之間的關聯約束。

航空數據調平方法在磁數據和電磁數據方面均有應用。Huang(2008)基于航空電磁數據各測線間相關性，以各時間道數據為一個整體，選取數據基準，依次擬合相鄰測線調平誤差，取得較好的效果；Majid等(2010)提出在一維和二維窗中進行多項式擬合，通過移動窗對數據進行逐點調平，該調平方法能更好的保留地質特征，且通用于規則測線和不規則測線的調平。到目前為止，仍未見航空電磁數據各時間道相互約束的調平方法。所以，本發明提出一種帶約束的航空電磁數據調平方法。

發明內容

本文的發明目的在于提供一種準確的時間域航空電磁系統帶約束的多項式擬合調平方法，該方法主要針對傳統擬合方法忽略各時間道間關系，可能導致調平結果各道之間扭曲的問題。首先由于航空電磁數據的高度敏感性，去除電磁數據的高度影響；其次對于各時間道數據，選擇基準測線，依次擬合相鄰測線調平誤差，得到一次調平結果；最后取一次調平結果，選擇基準道，通過各測點的衰減關系建立各時間道間的不等式關系，以此不等式為約束，擬合相鄰測線調平誤差，得到調平結果。

本方法不僅考慮了各測線間的連續性，而且加入了各時間道間的相關性，使整體調平過程更加的完整。

時間域航空電磁數據約束多項式調平方法，包括以下步驟：

a、錄入航空電磁數據；

b、去除數據高度影響；

c、選擇基準測線，對各道數據分別進行一次調平；

d、輸出一次調平結果；

e、判斷一次調平結果各測線不符合衰減規律測點數量是否達到閾值，否，進行下一步；

f、選擇基準道，對不符合衰減規律測線進行二次調平；

g、判斷調平結果，達到閾值要求，否，返回到上一步；

h、是，把調平結果轉換到原數據等級；

i、輸出數據調平結果。

步驟a所述的錄入時間域航空電磁數據，基于疊加偶極子假設，步驟b所述的為去除原始數據d_t高度影響，將系統接收的瞬態數據變換為數據d

d＝d_t×(h/R)³ (1)

其中，h為飛機飛行高度，R為發射線圈半徑。若電磁探測系統發射線圈非圓形，取等效發射線圈半徑其中，S為探測系統發射線圈半徑。

步驟c所述的基準測線選擇，根據數據的平面等值線圖，在無明顯條帶狀處，選擇基準測線，假設選擇測區數據d的第r條測線為基準測線，則基準測線表示為：其中，N表示各測線測點數，M表示各測點的時間道數，各測點表示為x＝(1,2,…,N)，一次調平是對各時間道數據進行獨立調平，以第m道為例，基準測線d^r和其相鄰測線d^r+1的第m道數據分別可以表示為和

選擇測線中包含調平誤差f(x)為多項式形式，即，

f(x)＝a₀+a₁x+a₂x²+…+a_kx^k，(2)

其中，a_k為多項式系數，k為多項式擬合階數，相鄰測線的調平結果可獲得：

由于相鄰測線間數據的相關性，存在