航磁数据处理资料
重磁资料数据处理某些方法.
常的影响被削弱了年, ‘ 我们用上述方法编制了 , 币机算法语言程序 , 并作了模型试验 , , 后来又处理了实际资料闭有一定效果。
原始数据中存在有局部异常成分也是造成虚假异常的原因之一数据点随机分布叠加异常的划分趋势分析方法去处理规则格网数据吼 , 所以可以用不规则测网。
‘’ 至今仍是一个没有很好解决的问题、 , 还有许多工作要做二异常的反演 , 异常的反演一多模型最优化选择法、即根据观测异常求地质体的位置。
大小、产状和物性参数数据处理和解释工作中的一个不可缺少的环节欲反演的目标大体上有三种—是重磁资料求地质体用规则几何形体近似 , 的几何参数和物求一定范围物。
性参数性的空间分布的实质在于 , 。
求一定范围的物性分界面 , 反映某一地质层位的起伏目前采用的反演方法可分为两类直接法 , 。
根据观测整理的异常直接曲线拟合一选择法选择法 , 计算地质体的某些参数多用于解释简单的异常一次完成。
将实测异常曲线与一系列已知形状模型体产生的理论异常曲线进行比较当实测曲线与某一理论曲线符合为实际地质体的近似结果。
在给定的误差范围内选择法需迭代完成。
时 , 就将该理论曲线所对应的模型体作这里先介绍多模型最优化选择法在一个矿区、的应用情况 , 然后讨论此法的应用条件 , 年 , 武汉地质学院磁法组应用长方体组合模型采用了十五个模型 , 改进的马奎特法。
〕冀东对。
‘ 一区的地磁异常进行了反演川得到了各模型体的参数的理论曲线。
图表示反演得到的模型体的平面位置和由它算出理论曲线与实测曲线有些模型体的参数也。
一拟合得较好 , , 滋儡节静之火浓姆丫一之文侧气二么爹又一夕‘ 之毛‘ ‘’ 币—、、比较接近附近钻孔中的见矿情况月又卜女例如间见到体 , 孔位于第块之间 , 块和第米剩图一汤火在井深入米赤铁矿和 , 米磁性矿米磁块和第按计算结果是该处应有又如在第一、 , 性矿体块之间的孔 , 按反演推米磁性矿米到米米磁铁算在体 , 米左右应有实际钻探结果在当然此外 , 之间见到了矿区。
小波分析方法在航磁资料数据处理中的应用
小波分析方法在航磁资料数据处理中的应用
随着科技的不断发展,航磁资料的应用越来越广泛。
航磁资料是地球物理勘探中常用的数据之一,用于探测地下物质的性质和构造。
在使用航磁资料时,需要对其进行处理和分析,以便从中发现地下矿藏或石油天然气等。
小波分析方法是一种能够对信号进行时频分析的工具,近年来在地球物理领域中得到了广泛的应用。
小波分析方法能够将信号在时间和频率上进行分解,并能够更准确地捕捉到信号的瞬态特征。
在航磁资料处理中,小波分析方法可以用于信号去噪和特征提取。
航磁资料含有大量的噪声信号,可能来自于地面交通、航空飞行等干扰因素,噪声信号的去除可以提高航磁资料的质量,从而更好地发现地下物质的存在。
通过小波分析方法,可以将航磁资料分解为不同频率和时间尺度上的小波系数。
对于高频小波系数,通常表示数据中的噪声信号;而低频小波系数则包含了数据中的重要信息。
因此,通过去除高频小波系数,可以消除噪声信号。
同时,基于小波分析方法的阈值去噪技术,可以很好地对信号进行去噪,从而更好的提取出信号中的特征。
此外,小波分析方法还可以用于航磁资料的特征提取。
不同的地下物质具有不同的磁性性质,航磁资料中的特征信号可以帮助探测地下物质。
基于小波分析方法的特征提取技术,可以更准确地提取航磁资料中的特征信号,从而更好地研究地下物质
的存在和性质,为勘探工作提供更多的信息。
总之,小波分析方法在航磁资料处理中的应用十分重要。
通过小波分析方法,可以更好地处理和分析航磁资料中的信息,提高数据质量,更好地发现地下物质,为勘探工作提供更多精确的信息。
航磁数据处理资料
航磁数据位场转换处理及效果∆测量数据是不同深度、不同形态、规模的磁性地质体磁场信息在观测航磁T面上的综合反映。
由于场的叠加效应,使得某些具有一定地质意义的异常变得复杂,在原始图件上很难识别,给地质解释工作带来了难度。
为了提高对航磁异常的分辨能力,突出更多有用信息,根据测区航磁异常特征和地质解释需要,对原始测量数据进行了原平面化极、上延、垂向一阶导数以及剩余异常提取等几种位场转换处理。
第一节位场转换处理及效果航磁平面网格数据位场转换处理采用表达式简单、运算速度快捷的频率域算法,进行化极、导数换算、解析延拓等处理。
频率域转换的过程是:首先对异常资料进行傅立叶正变换,以得到异常资料的频谱;而后把异常的频谱和与转换相应的频率相应函数点积,得到处理后异常的频谱;最后对处理后异常的频谱进行傅立叶反变换,从而得到处理后的异常。
位场转换处理使用的软件是中国国土资源航空物探遥感中心自主开发的WINDOWS系统下地球物理数据处理解释软件(GeoProbe Mager)及航空物探彩色矢量成图系统(AgsMGis)。
一、原平面化极处理化极,即化磁极,就是把斜磁化异常转变为垂直磁化异常,相当于在磁北极观测异常。
测区处于中纬度地区,由于倾斜磁化的影响,造成磁异常中心不是正好对应在地质体的正上方,而是相对于地质体的中心向南部产生一定的偏移。
这对于确定磁性地质体的空间位置、形态、分布范围以及对磁异常的定性定量解释均带来一定的困难。
化极可用于消除由于非垂直磁化引起的异常不对称性,在剩磁很小或感磁远大于剩磁且两者方向一致的情况下,将实测的斜磁化异常转化为垂直磁化异常,这样可以较为准确的确定异常的场源位置,提高异常解释的定位精度。
从而使异常形态简化,并与磁性体位置保持一致,有利于圈定磁性体边界和走向。
作化极处理时要注意剩磁的影响,化极处理一般都假定磁化方向与地磁场方向一致,对于那些剩磁远远大于感磁且剩磁方向与地磁场方向不一致的磁性体就不符合这一假设条件,特别是测区中的火山岩分布区,由于剩磁较大会出现磁场畸变现象,使用时应注意甄别。
《省级航磁数据库》航磁模拟资料数字化方法
《省级航磁数据库》航磁模拟资料数字化方法
蒋春艳
【期刊名称】《物探与化探》
【年(卷),期】1999(23)1
【摘要】建立“省级航磁数据库”是地调局下达的项目,为保证提供合格的建库
数据,针对大量存在的航磁模拟资料,航空物探遥感中心通过试验总结,提出了在航磁ΔT剖面厘米底图上,采用数字化仪进行数字化的方法、流程和质量检查要求,完成了航空物探遥感中心拥有的138个测区的航磁模拟资料数字化工作,取得了全国绝大多数地区的入库航磁数据。
同时该方法已向有关地勘单位推广使用。
【总页数】6页(P66-71)
【关键词】航磁数据库;模拟资料;数字化;磁法勘探
【作者】蒋春艳
【作者单位】国土资源部航空物探遥感中心
【正文语种】中文
【中图分类】P631.24
【相关文献】
1.龙门山及其邻区航磁与卫星磁测资料处理解释 [J], 赵亚博;刘林静;王赛昕;任宇
鹏
2.航空物探方法(航电、航磁、航放)解决的地质问题实例四则 [J], 廖桂香;李振辉
3.低磁纬度区航磁异常变倾角磁方向转换方法 [J], 张培琴;赵群友
4.航放航磁资料在二连盆地中西部铀矿远景预测中的应用研究 [J], 张翔;杨玉勤;张俊伟;石连成;邓德伟;孟祥宝;程莎莎;陈志鹏
5.地面综合物化探方法在航磁异常查证中的应用——以易家湾地区航磁异常为例[J], 丁志强;崔志强;孟庆敏;杨涛;李飞
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航磁数据三维插值的实现和插值方法优选
航磁数据三维插值的实现和插值方法优选摘要:以铜陵铜官山矿区为试验区,研究了航磁数据在Surpac软件中不同三维插值方法的实现。
并针对不同方法插值的结果,从统计学角度正向分析和矿产预测角度逆向分析铜官山地区航磁数据最佳三维插值方法,以插值结果的均方差和磁有利成矿区间内矿体块数作为评价因子,从正逆双向进行铜官山矿区三维航磁插值方法的优选,最终得出距离幂次反比法是铜官山地区三维航磁数据插值的最佳方法的结论。
Abstract:关键词:三维插值,SURPAC,有利成矿,铜官山Keywords:1.研究区和研究数据介绍航空物探是一种最为快速和最有效的地质调查和地质找矿的方法,处理地质勘查中采集的航磁数据。
地球物理工作以及地质勘探中,为确保可实现性和可操作性,往往对研究区进行离散观测,然后对局部离散的数据经过一系列插值方法的处理以形成全区范围内时间或空间上离散数据体。
由于采样数据特点不同,各种插值方法的适用性也存在差异。
有效的插值方法是保证插值后数据准确性的关键,插值方法的不同直接影响到成矿预测结果的正确性与合理性。
二维空间的插值方法就是对研究区在平面上进行网格划分,再利用已知点值进行二维平面插值的方法。
而三维空间下的插值主要是对研究区进行立方块划分,再进行三维空间插值计算。
在在地球物理研究领域,采集到的数据通常是反映的是立体空间上的地质特征,数据的形式为(X,Y,Z,属性1,属性2,……),而目前对采集到的局部三维地质体数据进行插值处理的方法通常是将三维转化成二维,即设定在某一高程一定的情况下进行逐高程面分层插值,其数据形式为[(Z1,(X,Y,属性1,属性2,……)),(Z2,(X,Y,属性1,属性2,……)),……(Zx,(X,Y,……))]。
文章选取以发育典型的矽卡岩型铜矿床而著称的安徽铜陵铜官山矿区作为试验区来研究处理该地区空间航磁数据最有效的插值方法。
铜陵铜官山矿区位于铜陵矿集区的西部,是中国东部重要的铜多金属矿产基地,已经发现大中型矿床20余处。
航空磁测数据常用转换处理方法
246管理及其他M anagement and other航空磁测数据常用转换处理方法田 亮,李亚南(中国冶金地质总局地球物理勘查院,河北 保定 071051)摘 要:航磁△T 原始数据是由各种不同空间位置、不同形态的磁性地质体磁场信息综合叠加反映的结果。
为了更好的提取有用的磁场信息,更好的进行磁异常的地质解释,航磁数据通常会采用不同的处理方法。
本文以北半球中高纬度某研究区为例,阐述了航空磁测数据常用的位场转换处理方法,如化极、上延、剩余异常提取、垂向和水平方向一阶导数、解析信号位等,以及应用此方法的目的和意义。
关键词:航磁测量;数据处理;化极;剩余异常;地质解释中图分类号:P631.2 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)22-0246-2收稿日期:2020-11作者简介:田亮,男,生于1986年,汉族,河北唐县人,本科,工程师,研究方向:航空物探。
航空物探测量所得到的数据是地下所有地质体的综合反映,△T 原始数据是由各种不同空间位置、不同形态的磁性地质体磁场信息综合叠加反映的结果。
为了更好提取有用的磁场信息,提高磁异常解释地质效果,根据研究区域航磁异常和地质特点及地质解释的需要,使用地球物理专业软件,做平面数据处理,已达到解决不同的地质问题的效果。
常用的航磁△T 测量原始数据处理方法有原观测面化极、上延、剩余异常提取、垂向和水平方向一阶导数、解析信号等几种位场转换处理[1]。
下面以北半球中纬度某区域为例进行阐述。
1 航磁△T化极处理本区处于北半球中高纬度地区,由于倾斜磁化的影响,可能造成磁异常正值范围不是正好对应磁性地质体的正上方,而是相对于磁性地质体位置向南产生一定的偏移,这给磁性地质体的地面位置、形态及范围的确定均带来一定影响。
为了消除倾斜磁化对异常造成的影响,将实测的斜磁化△T 化到垂直磁化的垂直分量磁异常,简称化极,这样磁异常与场源的空间位置关系更为直观,有利于准确的确定异常场源的位置[2],提高异常源的定位精度。
航磁数据高度矫正方法及系统的制作方法
航磁数据高度矫正方法及系统的制作方法航磁数据高度矫正方法及系统的制作方法本发明提供了一种航磁数据高度校正方法及系统,所述航磁数据高度矫正方法包括:获取飞行器的飞行高度h及所述飞行器在该飞行高度h测量的航磁数据T(h);预设航磁数据的待校正高度h0;根据所述的飞行高度h、航磁数据T(h)及待校正高度h0生成校正后的航磁数据本发明改善了因地磁场强度大小不同造成的条带状异常现象,消除因飞行高度不同产生的假异常,为进一步对航磁数据进行处理提供了基础。
【专利说明】航磁数据高度矫正方法及系统【技术领域】[0001]本发明是关于地球物理勘探技术,尤其是关于航磁测量技术,特别是关于一种航磁数据高度矫正方法及系统。
【背景技术】[0002]航磁测量是地球物理勘探的重要方法之一,广泛应用于石油勘探、金属矿勘探、煤炭勘探等方面。
特别是在水域、黄土切割、森林沼泽等地形条件的地区,地面磁测无法进行工作,只能依靠航磁测量完成磁测工作。
而在航磁测量的数据处理中,航空磁力仪采集的磁场数据随飞行器飞行高度变化而变化,当飞行器飞行高度低时,实测磁场变强,飞行高度高时,实测磁场变弱。
因此,测线间的飞行高度不同,使观测到的地磁场强度大小不同,造成线一线间磁异常的差异,形成条带状异常(如图1所示),无法进行观测数据的后期处理和解释。
所以必须对测量数据进行调平处理,消除因飞行高度不同产生的假异常。
常规的校正方法主要是用切割线调平校正的方法,但切割线调平校正法不完善,难以校正局部异常。
【发明内容】[0003]本发明提供一种航磁数据高度校正方法及系统,以改善因地磁场强度大小不同造成的条带状异常,消除因飞行高度不同产生的假异常。
[0004]为了实现上述目的,本发明实施例提供一种航磁数据高度校正方法,所述航磁数据高度矫正方法包括:[0005]获取飞行器的飞行高度h及所述飞行器在该飞行高度h测量的航磁数据T (h);[0006]预设航磁数据的待校正高度hQ ;[0007]根据所述的飞行高度h、航磁数据T(h)及待校正高度Iitl生成校正后的航磁数据【权利要求】1.一种航磁数据高度校正方法,其特征在于,所述航磁数据高度矫正方法包括: 获取飞行器的飞行高度h及所述飞行器在该飞行高度h测量的航磁数据T (h);预设航磁数据的待校正高度h;根据所述的飞行高度h、航磁数据T(h)及待校正高度Iitl生成校正后的航磁数据2.根据权利要求1所述的航磁数据高度校正方法,其特征在于,所述的待校正高度Iitl为所述飞行器在各个测量点的实际飞行高度的平均飞行高度。
航磁数据处理
航磁数据位场转换处理及效果∆测量数据是不同深度、不同形态、规模的磁性地质体磁场信息在观测航磁T面上的综合反映。
由于场的叠加效应,使得某些具有一定地质意义的异常变得复杂,在原始图件上很难识别,给地质解释工作带来了难度。
为了提高对航磁异常的分辨能力,突出更多有用信息,根据测区航磁异常特征和地质解释需要,对原始测量数据进行了原平面化极、上延、垂向一阶导数以及剩余异常提取等几种位场转换处理。
第一节位场转换处理及效果航磁平面网格数据位场转换处理采用表达式简单、运算速度快捷的频率域算法,进行化极、导数换算、解析延拓等处理。
频率域转换的过程是:首先对异常资料进行傅立叶正变换,以得到异常资料的频谱;而后把异常的频谱和与转换相应的频率相应函数点积,得到处理后异常的频谱;最后对处理后异常的频谱进行傅立叶反变换,从而得到处理后的异常。
位场转换处理使用的软件是中国国土资源航空物探遥感中心自主开发的WINDOWS系统下地球物理数据处理解释软件(GeoProbe Mager)及航空物探彩色矢量成图系统(AgsMGis)。
一、原平面化极处理化极,即化磁极,就是把斜磁化异常转变为垂直磁化异常,相当于在磁北极观测异常。
测区处于中纬度地区,由于倾斜磁化的影响,造成磁异常中心不是正好对应在地质体的正上方,而是相对于地质体的中心向南部产生一定的偏移。
这对于确定磁性地质体的空间位置、形态、分布范围以及对磁异常的定性定量解释均带来一定的困难。
化极可用于消除由于非垂直磁化引起的异常不对称性,在剩磁很小或感磁远大于剩磁且两者方向一致的情况下,将实测的斜磁化异常转化为垂直磁化异常,这样可以较为准确的确定异常的场源位置,提高异常解释的定位精度。
从而使异常形态简化,并与磁性体位置保持一致,有利于圈定磁性体边界和走向。
作化极处理时要注意剩磁的影响,化极处理一般都假定磁化方向与地磁场方向一致,对于那些剩磁远远大于感磁且剩磁方向与地磁场方向不一致的磁性体就不符合这一假设条件,特别是测区中的火山岩分布区,由于剩磁较大会出现磁场畸变现象,使用时应注意甄别。
ΔT化极处理在航磁数据处理中的应用
( 成都 理工 大学 , 四川 成 都 605 ) 109
摘
关 键
要: 航磁原始数据是深部和浅部各 类地质体的综合反映 , 了增 强 △ 为 异常的分辨 能力 , 对航磁原
词 : 磁 数 据 处 理 ; T化 极 处理 ; 变岩 体 航 A 蚀 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :6 3—17 (0 0 0 0 7 0 17 6 0 2 1 )2— 04— 3
变换成垂直磁化 的 △ z场 , 而消除斜磁 化的影 从
响. 2△ 化极原 理
满 足磁异 常解释 推断方 法 的要求 , 由磁异 常解 释推 断 的要求 , 经过处 理 , 突出有 用 的信 息 , 于异 常 有利
的解 释推 断. 异常 的实 际情 况 往 往是 复 杂 的 , 磁 解 释推 断 的要 求在 不断深 人 , 断 的方法也在 不断地 推
ATl=Ha ・sn x i /一 Za ・c s ・c s o/ oA
成垂 直磁 化 的 △ z场 . 因为倾 斜磁 化 的影 响 , 可能 造成磁 异 常中心不 是对应 在地 质体 的正上方 , 而是 沿倾斜 磁化 强度矢 量 水 平 投影 的反 方 向上 有 不 同 程度 的偏 移错 动 , 这对 于确定磁 性地 质体 的空间位 置、 形态 、 布范 围 以及 对磁 异 常 的定性 定 量 解释 分 均 带来 了一定 的困难和不 便 . 了消 除倾斜 磁化对 为
异常 的影 响 , 不 考 虑 剩 磁 影 响 的情 况 下 进行 了 在
化 极处理 ¨ .
收稿 日期 :0 0—0 2 2 1 2— 5
将 以上二 式联立 即可求 出 :
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航磁数据处理内容
航磁数据处理内容目录1 简介 ................................................................................................................... 1...1.1 测量概况 ........................................................... 1...1.2 数据处理概况 .......................................................2...2 数据检查与编辑....................................................... 2...2.1 数据文件格式 ....................................................... 2...2.1.1 空中测量原始数据.................................................. 2...2.1.2 磁日变测量数据.................................................... 5...2.1.3 数据库文件........................................................ 6...2.2 数据检查与编辑........................................................................ 1..0 .3 数据处理和图件编制........................................................................ 1..1 .3.1 坐标数据转换........................................................................ 1..2 .3.2 航磁数据校正........................................................................ 1..3 .3.2.1 同步校正........................................................................ 1..3 .3.2.2 正常场校正与正常场高度校正........................................ 1..4 3.2.3 磁日变校正........................................................................ 1..4 .3.4 磁场水平调整........................................................................ 1..4 .3.4.1 切割线法磁场水平调整.............................................. 1..4 3.4.2 磁场水平微调整........................................................................ 1..5 .3.4.3 飞行高度对磁场水平的影响.......................................... 1..5 3.4.4 磁场水平整体调整........................................................................ 1..5 .3.4 基础图件编制........................................................................ 1..6 .3.4.1航磁AT剖面平面图................................................ 1.6 3.4.2度航磁AT等值线平面图. (16)3.4.3航磁飞行航迹图........................................................................ 1..6 .3.4.4航磁无线电高度剖面图.............................................. 1..64 测量质量评价1..6.4.1 测网疏密度统计评价................................................. 1..6 4.2 原始磁数据四阶差分统计评价......................................... 1..7 4.3 数据采集系统质量统计评价........................................... 1..8 4.4 磁测总精度统计评价................................................. 1..8 4.5 飞行高度统计评价1..9.5 上交资料2..1.5.1 数据库文件........................................................................ 2..1 .5.2 网格文件........................................................................ 2..1 .5.3 剖面文件........................................................................ 2..1 .■附录1:网格文件格式................................................. 2..2.附录2:剖面文件格式................................................. 2..3.1.1测量概况航磁测量任务简介,其实测航迹图见图 1.1所示图1.1航磁实测航迹图航磁测量工作区比例尺为xx万,测线距为xxkm,切割线间距xxkm,即测网密度为xx^cxkm o测线方向为xx0? xx °切割线方向垂直于测线方向为xx° xx°本区测量使用的主要仪器有:HC-2000、HC-07航空氦(He4)光泵磁力仪、DSC-1航磁数字补偿及数据收录系统、BG3.0型无线电测高仪、1241M型气压测高仪、HD-01全球卫星导航定位系统,GR-33A型模拟记录仪,DDS-1型磁日变数据收录系统等设备(根据工作情况填写)。
全国铀矿资源潜力评价航磁数据处理与研究
第6期 1 1月
铀 矿 地 质 U r a n i u m G e o l o g y
V o l . 2 8N o . 6 N o v . 2 0 1 2
:1 / . i s s n . 1 0 0 0 D O I 0 . 3 9 6 9 0 6 5 8 . 2 0 1 2 . 0 6 . 0 1 0 - j
( ) 磁异常梯度带 , 以磁异常梯度带中间 2 线为断裂所在位置 ; ( ) 串珠状磁异常带 , 以异常极值连线或 3 水平导数零线为断裂所在位置 ; ( ) 线性异常带 , 以线性磁异常带的中间 4 线为断裂所在位置 。 此外 , 利用航磁推断断裂的依据还有磁异 常突变带 、 异常错动带 、 雁行状异常带 、 放射
( ) 多组断裂的交汇地带是铀成矿的有利 3 区域 。如大茶园 、 雷公殿 、 王贵寺等铀矿 床 处 于北东 、 北北东及南北向 3 组断裂的复合控制 区 ; 毛洋头 、 麻楼等铀矿床位于北东 、 北北东 及南北向 3 组断裂的交汇处 。 ( )火 山 岩 型 铀 矿 化 受 火 山 机 构 控 制, 4 主要产于破 火 山 口、火 山 角 砾 岩 筒 等 火 山 机 构的构造 裂 隙 带 内。如 毛 洋 头、草 桃 背 等 铀 矿床。 ( )火山岩型铀矿与酸性火山岩密切相 5 关 , 次火山岩体内外接触带是铀成矿的有利部
第6期
汪远志 , 等 : 全国铀矿资源潜力评价航磁数据处理与研究
· · 3 7 7
不 论 是 基 性 岩 体 还 是 酸 性 岩 体, 其 圈 定 方 法为 : ( ) 以磁异常的梯度陡变带为岩体的边界 ; 1 ( ) 对规模较小的磁性体 , 按磁异常一阶 2 导数零值线圈定 ; ( ) 对规模较大的磁性体 , 采用磁异常二 3 阶导数零值线圈定 ; ( ) 对岩体本身无磁性 、 但因接触带蚀变 4 后磁性增强而引起磁异常 , 通常取环状磁异常 内侧的梯度陡变带来圈定 。 1 . 3 火山构造的圈定依据及方法 ( ) 圆形或椭圆形分布的磁异常多是中心 1 式喷发火山构造在磁场上的反映 。 依据圆环状 磁异常群的外侧梯度带圈定 ; ( ) 线性分布的异常梯度带多为裂隙式喷 2 发的火山构造 , 根据磁场等值线平面图上异常 梯度带圈定 ; ( ) 孤立分布的负磁异常或以负异常为主 3 的磁异常反映的是火山构造 ( 可能为火山角砾 , 根据磁 场 等 值 线 平 面 图 上 磁 异 常 梯 度 岩筒 ) 带来圈定 。
用于航空电磁数据调平处理的导数突变点统计法
电磁感 应 的测 量原 理 , 以飞机 为 测 量载 体 , 进行 探
测 的地 球物理 方法 。它是一种 快速 、 高效 、 济 、 经 适
用性强 的勘探 方法 ¨ 6] -, 。航 空 电磁法 数据质 量和 9 前期处 理方法 的好 坏 , 后期 的异 常反 演 、 质解 对 地 释 有着重 大 的影 响 J 随 着 航 空 电磁 法 的 发 。
: “) =
此 均值 滤 波器使 用方 便 , 实现简 单 , 算迅 速 、 运
稳定。
导 数 突变点 统计 法是 利用 统计 学方法 , 区分 来
出含 噪声 的测线 。 只要 阈值选取 适 当 , 能准确地 就 找 出含 噪声 的测 线 。该 方 法 公 式 简 单 , 效 果 明 但
ห้องสมุดไป่ตู้
其 中 为调 平处 理后 数据 ; 为 网格化节 点 数据 ; 。 为误 差线 上点 一维 滤波结 果 ; 、 。 互J 互 分别 为与 之相邻 测线 上 的数据 点 , 过一维 滤 波后 经
的结果 。
1 导 数 突变 点 统 计 法 的原 理
导 数突 变点 统计法 计算 式为 :
收 稿 日期 :2 1 0 —1 0 1— 1 6 改回 日期 :2 1 0 0 0 1— 6— 7
5期
陈雄 等 : 用于航 空 电磁 数据 调平 处理 的 导数 突 变点统计 法
53 2
简单 , 率 高 , 在 极 大程 度 上 保 留了真 实 地 质 信 效 并
息 。该 方法 经实 际处 理应 用 , 得 了 良好 的效果 。 取
常 。导数 突变点统 计方 法算法 简单 , 输入参 数 少 , 据 处 理速 度 快 , 数 为航 空 电磁 数 据调 平提 供 了
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航磁数据位场转换处理及效果航磁T 测量数据是不同深度、不同形态、规模的磁性地质体磁场信息在观测面上的综合反映。
由于场的叠加效应,使得某些具有一定地质意义的异常变得复杂,在原始图件上很难识别,给地质解释工作带来了难度。
为了提高对航磁异常的分辨能力,突出更多有用信息,根据测区航磁异常特征和地质解释需要,对原始测量数据进行了原平面化极、上延、垂向一阶导数以及剩余异常提取等几种位场转换处理。
第一节位场转换处理及效果航磁平面网格数据位场转换处理采用表达式简单、运算速度快捷的频率域算法,进行化极、导数换算、解析延拓等处理。
频率域转换的过程是:首先对异常资料进行傅立叶正变换,以得到异常资料的频谱;而后把异常的频谱和与转换相应的频率相应函数点积,得到处理后异常的频谱;最后对处理后异常的频谱进行傅立叶反变换,从而得到处理后的异常。
位场转换处理使用的软件是中国国土资源航空物探遥感中心自主开发的WINDOWS系统下地球物理数据处理解释软件(GeoProbe Mage)及航空物探彩色矢量成图系统( AgsMGis)。
一、原平面化极处理化极,即化磁极,就是把斜磁化异常转变为垂直磁化异常,相当于在磁北极观测异常。
测区处于中纬度地区,由于倾斜磁化的影响,造成磁异常中心不是正好对应在地质体的正上方,而是相对于地质体的中心向南部产生一定的偏移。
这对于确定磁性地质体的空间位置、形态、分布范围以及对磁异常的定性定量解释均带来一定的困难。
化极可用于消除由于非垂直磁化引起的异常不对称性,在剩磁很小或感磁远大于剩磁且两者方向一致的情况下,将实测的斜磁化异常转化为垂直磁化异常,这样可以较为准确的确定异常的场源位置,提高异常解释的定位精度。
从而使异常形态简化,并与磁性体位置保持一致,有利于圈定磁性体边界和走向。
作化极处理时要注意剩磁的影响,化极处理一般都假定磁化方向与地磁场方向一致,对于那些剩磁远远大于感磁且剩磁方向与地磁场方向不一致的磁性体就不符合这一假设条件,特别是测区中的火山岩分布区,由于剩磁较大会出现磁场畸变现象,使用时应注意甄别。
从项目组野外物性测量结果看,区内多数岩石以感磁为主,剩磁方向与感磁方向接近,符合化极的前提条件。
全区采用"频率域偶层位变倾角磁方向转换方法"实现磁场全变倾角化极。
在观测面上建立笛卡尔直角坐标系,使x轴志向磁北,z轴垂直向下。
假设观测场T是(1)式中M 表示偶层磁荷面的磁化强度矢量; 均值;t o 、 l o 表示他们的变化值。
将(4)式代入(2)式并进行傅氏变换得:t o 、l o 表示均为常矢量研究区t 、I 的平F Tu o gg o F U移项得F U1 1 F Tgcf ou oF t o g U⑹ F t °g U⑺(8)l o1 g l o4 f e 2zF U g F M l o(9)一分布在观测面下方z=h 平面上的偶层磁荷面引起的。
它在观测点P(x,y,z 处产生的 磁位U 与磁场T 分别为1 Mg d drTu °tg UM Ml对(1)式两端作傅氏变换得:F U — g F M e 2 f h z / f 4 y同样的,将(5)式代入⑶式进行傅氏变换后代入(8)式得: g l o F M移项得(7)式、(9)式即为频率域变倾角磁方向转换的两个基本公式。
已知观测场T ,可应用(7)式计算F U ,再将F U F U 代入(9)式中计算F M 。
再把F M 代入地 磁极处的F T 极,即X' yl l o l o式中g i2 u,i2 v,2 f , f J u 2V可实现变倾角化极处理。
F T极与F M的关系如下。
在地磁北极有:t o l o 0,0,1 , t o l o 0,由⑺ 式、(9)式可得:Z F 1U o fe2 f h z F M (11)假设要换算的场为T p,其磁场方向单位矢为t,磁化方向单位矢为I,则只要把他们代入⑺,令t o、I o偏差为零,即得F U的初值F o U :F o U 丄—F T pU o g t o对F o U反变换求得初值U o,把U o代入⑺式得F U,如此反复迭代,直到求得的U值之差小于给定的标准为止。
求得F U后,类似地取F o U为F o M —f F U e2 f h zg I o反变换求得M o,把M o代入(9)式,求得F1 M,如此反复可最后求得F M,并代入(11)式求得化磁极磁场。
由于本区处于xxx°xx ' xxx °xx 属于中纬度地区,斜磁化能够产生一定影响,对原磁场数据进行化极处理后,在垂直磁化的条件下,磁异常的形态以及磁异常与磁性体的关系都比较简单,便于进行地质解释。
对比航磁T等值线平面图和航磁T化极等值线平面图,航磁化极处理作用非常明显(图1):局部异常整体向北偏移,表明通过化极处理,使异常回归到磁性地质体上方;减小或消除了由于斜磁化而引起的多数局部异常正负异常伴生现象,为进一步圈定岩体边界创造条件;使异常带及梯度带更加明显,有利于揭示出不同地质体的分布与形态,对圈定各种不同类型的断裂、确定磁性体的性质及边界具有重要的意义。
图1航磁T化极处理效果对比图a-航磁T等值线平面图;b-航磁T化极等值线平面图Z a x, y, z 对 X 、y 、 S zxxS zyy U, V,z S zzz22 iu 22 iv21/222 u 2v 21/2 gzS z u,v,0 e由此可知,求磁场的n 阶垂向导数的频谱,应乘上的导数因子为 2 u 2 v 2 1/2 、化极垂向导数处理航磁局部异常通常是叠加在区域背景场上的次级异常,在原始航磁或化极航磁等基础图件中表现并不明显,需要通过一定的数学处理手段来突出其特征。
垂向导 数处理是解决这个问题的一种有效手段,它反映了磁场在垂直方向上的梯度变化, 在增强由浅部磁性体引起的局部异常、压制长波区域场有很强的功能,可以突出在 总场图上不明显的细节,并能分解横向叠加异常,理论上导数的次数越高,这种分 辨能力就越强。
磁异常垂向导数换算公式如下: 女口果令 S zx X,y,z 、 S zy x, y,z 、爲 x,y,z 及 2z x, y,z 、S z yy x, y, z 、S zzz x, y, z 分别为z 的一阶导数及二阶导数的频谱,则有微分定力易于得到:2 2 21/2gzu 2 v 2S zx u,v,z2 iuS z u,v,0 e22 2 1/2gz u2v 2S zyu,v,z2 iuS z u,v,0 e1/2 gz221/22 u 2 v 2S zz u,v,z 2 u vS z u,v,0 e同理,可以写出:而求磁场沿x 方向或y 方向的n 阶水平导数的频谱,应乘上导数因子为2 iu n 或2 iv n 。
如果求磁场的m 阶垂向导数、n 阶沿x 方向水平导数、I 阶沿y 方向的导数的n I m _频谱(即求x,y,z 的频谱),应乘上的导数因子为 x n y z m2 iu n 2 iv 1 2 u 2 v2仇(12)航磁T 垂向一阶导数已经广泛地应用于磁异常的解释,它能区分相邻磁性体 异常,减少其相互叠加的影响,并把叠加在背景场中的局部异常分离出来,是压 制区域场,圈定局部异常,分离叠加异常的常用方法。
在实际磁场转换处理中, 由于垂向一次导数相当于高通滤波器,在突出高频异常的同时,也突出了测量、 磁场调平等干扰误差。
对本区化极场的数据进行压制干扰垂向一阶导数处理,处理后的图件与原磁场图相比(图2a 、b ),突出了浅部磁性体信息,而压制了深层区 域场的影响。
该处理也消除或减弱了局部异常之间的叠加和干扰现象。
因此,航 磁T 化极垂向一阶导数处Fa图2航磁 T 化极垂向一阶导数处理效果对比图a-航磁T 等值线平面图;b-航磁T 化极垂向一阶导数等值线平面图; c-航磁理在提取强背景场中的弱缓异常,圈定局部异常、火山 构造、划分构造边界等方面具有重要作用。
根据厚板状磁性体异常公式,垂向二阶导数的零值线为磁性体边界位置。
因 此,航磁 T 化极垂向二阶导数处理的主要目的是利用航磁异常垂向二次变换率来 圈定磁性体的范围和边界。
本区航磁 T 垂向二阶导数处理是在化极处理的基础 上,对化极后的网格数据采用频率域位场转换方法求取磁异常沿垂直方向上的二 次变换率,并编制了航磁 T 垂向二阶导数等值线平面图(图2c )。
在理论上,经 垂向二阶导数处理后,区域场得到了进一步的压制,很大程度上消除了深部磁性 体的影响,使得磁性体的范围和边界更加明显,仅供参考使用。
三、化极0°方向水平一阶导数处理化极0°方向水平一阶导数处理的目的是突出异常在东西向的线性特征, 分辨东西方向上构造线的展布,以准确的划定浅层构造、断裂构造,以便推断区内的构造 格架。
磁异常水平导数换算公式如下:女口果令S zx X,y,z、S zy x, y,z、S x,y,z 及S zxx x,y,z、S zyy x, y, z、S zzz x, y, z 分别为Z z x, y,z对X、y、z的一阶导数及二阶导数的频谱,则有微分定力易于得到:Szxx2 2 iu2S zyy u,v,z2 iv 2 u 2v 21/2gzS z u,v,0 e22 1/22V由此可知,求磁场的n 阶垂向导数的频谱,应乘上的导数因子为 2 2 1/2nu V(13)同理,可以写出:而求磁场沿x 方向或y 方向的n 阶水平导数的频谱,应乘上导数因子为2 iu n或n2 iv设I 是实测平面上任一方向,它与X 轴的夹角为a ,则有:S T X,y, zS T x, y, z S T x, y,z cos asin a —Ixy两边作傅氏变换并应用微分定理,得知S n u,v,z i 2 ucosa 2 vsina S T u,v,z利用(13)式即可实现磁场的频率域方向导数计算,当 a 0,代入(13)式即可求得方向水平导数。
Sn(u,v,z)=2 n iu Sr(u,v,z S»n u,v,z 2 iu Sr u,v,z (14)航磁T 化极0°方向水平导数处理结果显示(图 3),局部域近东西向的线性异 常特征及弧形异常特征都非常明显,为该区划分浅层构造、近东西向断裂构造等提 供依据。
S zx u,v,z2 iuS z u,v,0 e2 221/2gzu v 2Szyu,v,z2 iuS z u,v,0 e1/2 gz221/22 u 2 v 2Szzu,v,z 2 u vS z u ,v,0 e2 u 2V1/2gzS zzz2 2u力* a:I图3航磁 T 化极0°方向水平向导数处理效果对比图a-航磁T 化极等值线平面图;c-航磁T 化极0 °方向水平导数等值线平面图Tx,y ,z/32(14)(17)四、向上延拓处理磁场向上延拓处理就是将原观测面上的磁场值向上换算到另一个高度面上。