一种重磁断面异常的构建方法、装置、介质和设备与流程

专利2025-10-21  12


本发明涉及地球物理勘探,特别涉及一种重磁断面异常的构建方法、装置、介质和设备。


背景技术:

1、重磁异常场是由自浅至深不同规模、不同形态和不同埋藏深度的不均匀地质体的重磁效应组合叠加而成的,重力异常反映了地质体的密度特征,磁力异常反映了地质体的磁性特征,通过对重磁异常的转换、增强和分离等处理,可以研究地质体构造以及地层分布规律。对重磁异常进行重构是地球物理勘探数据处理的一个重要步骤,通过重磁平面异常构建重磁断面异常,联合地震及电法剖面进行异常分析和解释,可以更好地研究断裂分布、构造特征、更全面地认识浅层至深层地质体的发育状况,为地质体空间结构特征研究提供多方位的资料佐证,为矿产资源的勘探和开发提供科学依据,辅助决策过程。

2、目前对重磁断面异常构建的方法通常是对重磁异常数据进行去噪,然后对去噪后的重磁异常数据网格化后进行向上或向下延拓。但是去噪过程中可能会过度平滑,导致重磁异常数据中如地质体边缘、断裂、构造边界等信息被抑制,造成在后续的延拓过程中引入误差,最终影响构建的重磁断面异常的准确性。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种重磁断面异常的构建方法、装置、介质和设备。

2、本说明书采用下述技术方案:

3、本说明书提供了一种重磁断面异常的构建方法,包括:

4、采集重磁异常数据,对重磁异常数据进行插值和扩边后形成重磁平面网格数据;

5、采用网格数据保持梯度滤波法对重磁平面网格数据进行滤波去噪,同时保持重磁平面网格数据的梯度特征,获得去噪后的重磁平面网格数据;

6、对去噪后的重磁平面网格数据向上延拓以获取重力场和磁力场在不同高度上的表现,得到不同高度的延拓异常数据;基于相邻高度的延拓异常数据的差异,对不同高度的重力场和磁力场异常进行分离,获得不同高度对应的重磁局部异常数据;

7、滑动形小子域滤波法根据重磁局部异常数据的局部梯度自适应调整滤波强度,分别对不同高度对应的重磁局部异常数据进行自适应增强,得到不同高度对应的滤波增强异常数据;

8、根据所设剖面坐标,从不同高度对应的滤波增强异常中提取对应的滤波增强异常数据作为剖面数据;将剖面数据整合并插值成图,得到所设剖面坐标的重磁断面异常。

9、进一步地,所述获得不同高度对应的重磁局部异常数据,具体包括:

10、用去噪后的重磁平面网格数据分别减去不同高度的延拓异常数据,得到不同高度对应的重磁剩余异常数据;

11、将相邻高度重磁剩余异常数据进行相减,以分离出不同高度的重力场和磁力场异常,得到不同高度对应的重磁局部异常数据。

12、进一步地,所述采用网格数据保持梯度滤波法对重磁平面网格数据进行滤波去噪,具体包括:

13、将重磁平面网格数据划分为4组不同的子域对,并分别计算出4组不同子域对的均方根误差值之差的绝对值:

14、δrmse1=|rmse4-rmse0|

15、δrmse2=|rmse5-rmse1|

16、δrmse3=|rmse6-rmse2|

17、δrmse4=|rmse7-rmse3|

18、其中,rmse0~rmse7分别是不同子域的均方根误差值;

19、选择4组不同子域对中均方根误差值之差的绝对值最大的一组作为主梯度方向maxδrmse,其对应的子域编号为x和x+4,其中,0≤x≤4;

20、以(mean(x)*rmse(x+4)+mean(x+4)*rmse(x))/(rmse(x)+rmse(x+4))作为滤波后的输出,其中,rmsen表示n号子域均方差,mean(x)表示x号子域均值。

21、进一步地,所述对去噪后的重磁平面网格数据向上延拓,是参照网格间距的倍数由小到大依次增加延拓高度。

22、进一步地,所述对去噪后的重磁平面网格数据向上延拓,是根据向上延拓时去噪后的重磁平面网格数据所表征的异常的形态变化特征对比来设定延拓的最大高度。

23、进一步地,所述重磁异常数据,包括布格重力异常数据、磁力δt异常数据和磁力δt化极异常数据。

24、进一步地,所述对重磁异常数据进行插值和扩边,是采用径向基函数法对重磁异常数据进行插值和扩边以形成规则网格数据。

25、本说明书提供了一种重磁断面异常的构建装置,包括:

26、数据获取模块,用于采集重磁异常数据,对重磁异常数据进行插值和扩边后形成重磁平面网格数据;

27、滤波去噪模块,用于采用网格数据保持梯度滤波法对重磁平面网格数据进行滤波去噪,同时保持重磁平面网格数据的梯度特征,获得去噪后的重磁平面网格数据;

28、延拓模块,用于对去噪后的重磁平面网格数据向上延拓以获取重力场和磁力场在不同高度上的表现,得到不同高度的延拓异常数据;基于相邻高度的延拓异常数据的差异,对不同高度的重力场和磁力场异常进行分离,获得不同高度对应的重磁局部异常数据;

29、增强模块,用于滑动形小子域滤波法根据重磁局部异常数据的局部梯度自适应调整滤波强度,分别对不同高度对应的重磁局部异常数据进行自适应增强,得到不同高度对应的滤波增强异常数据;

30、构建模块,用于根据所设剖面坐标,从不同高度对应的滤波增强异常中提取对应的滤波增强异常数据作为剖面数据;将剖面数据整合并插值成图,得到所设剖面坐标的重磁断面异常。

31、本说明书提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述重磁断面异常构建方法。

32、本说明书提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述重磁断面异常构建方法。

33、本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:

34、在本说明书提供的重磁断面异常构建方法中,通过对获取不同延拓高度平面异常之前和之后进行去噪和增强,得到了更为精确的重力场和磁力场异常数据。具体而言,网格数据保持梯度滤波法可以有效地降低重磁异常数据整体的噪声水平,并保留了主要的梯度异常特征信息,滑动形小子域滤波法可以根据局部梯度的变化情况对延拓后重磁异常数据进行进一步的增强,这种在延拓前后的联动的滤波策略保证了在构建重磁断面异常过程中的误差最小化,从而可以获得更加精确的断面异常结果。



技术特征:

1.一种重磁断面异常的构建方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的重磁断面异常的构建方法,其特征在于,所述获得不同高度对应的重磁局部异常数据,具体包括:

3.如权利要求1所述的重磁断面异常的构建方法,其特征在于,所述采用网格数据保持梯度滤波法对重磁平面网格数据进行滤波去噪,具体包括:

4.如权利要求1所述的重磁断面异常的构建方法,其特征在于,所述对去噪后的重磁平面网格数据向上延拓,是参照网格间距的倍数由小到大依次增加延拓高度。

5.如权利要求1所述的重磁断面异常的构建方法,其特征在于,所述对去噪后的重磁平面网格数据向上延拓,是根据向上延拓时去噪后的重磁平面网格数据所表征的异常的形态变化特征对比来设定延拓的最大高度。

6.如权利要求1所述的重磁断面异常的构建方法,其特征在于,所述重磁异常数据,包括布格重力异常数据、磁力δt异常数据和磁力δt化极异常数据。

7.如权利要求1所述的重磁断面异常的构建方法,其特征在于,所述对重磁异常数据进行插值和扩边,是采用径向基函数法对重磁异常数据进行插值和扩边以形成规则网格数据。

8.一种重磁断面异常的构建装置,其特征在于,包括:

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1~7任一项所述的方法。

10.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1~7任一所述的方法。


技术总结
本发明公开了一种重磁断面异常的构建方法、装置、介质和设备,涉及地球物理勘探技术领域。该方法包括:对重磁异常数据进行插值、扩边后形成重磁平面网格数据;采用网格数据保持梯度滤波法对重磁平面网格数据进行滤波去噪的同时保持重磁平面网格数据的梯度特征;对滤波去噪后的重磁平面网格数据向上延拓,并将相邻的不同高度的异常数据进行相减得到不同延拓高度对应的平面异常;基于滑动形小子域滤波法的局部梯度调整滤波强度的特性,对平面异常进行自适应增强,得到滤波增强异常;根据所需剖面位置提取对应的滤波增强异常,得到剖面异常数据,将剖面异常数据整合并插值成图,获得所需剖面对应的重磁断面异常。

技术研发人员:许海红,李玉宏,周俊林,魏建设,韩小锋,张云鹏,赵飞,王宝文
受保护的技术使用者:中国地质调查局西安地质调查中心(西北地质科技创新中心)
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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