优选延拓技术及其在中国布格重力异常图处理上的应用

从维纳滤波原理出发 ,应用多层格林等效层模型精确模拟实测重磁场的径向对数功率谱 ,实现了重磁场在频率域的优选延拓。通过理论模型实验 ,证实了优选延拓算子具有向上延拓时不过分衰减低频信号、向下延拓时不过分突出或压制高频信号的选择性功能。根据优选向上延拓可以保证低频成分不衰减的性质 ,能够较为精确地提取区域异常 ,进而分离出局部异常。利用优选向下延拓可以对指定波段放大 ,而对其他波段保持全通的特征可以实现对某一深度或尺度的局部异常有选择地增强。运用优选延拓技术对中国大陆布格重力异常进行了增强与分离处理 ,获得了基于最佳滤波原理计算的中国大陆区域重力异常、剩余重力异常和带通重力异常。为研究中国大陆表层的岩石物性结构及平面分布特征提供了新的资料 ,同时也说明了优选延拓技术具有广阔的应用领域     

中国视密度图与大地构造单元

提出根据区域重力异常计算地壳表层视密度分布的方法。依据原观测平面异常与延拓到某一高度平面异常的差值场所具有的突出浅源异常、压制深源异常的特点 ,按维纳滤波原理 ,应用多层格林等效层模型精确模拟该差值重力场的径向对数功率谱 ,设计重力场在频率域进行异常分离的具有自适应性的优选延拓算子 ,实现垂向异常分离。利用重力场可看成由许多等效直立棱柱体叠加的原理 ,在频率域内 ,通过换算重力场的一次导数 ,计算出视密度的分布。用上述方法处理中国布格重力异常图 ,获得了中国地壳表层 0 10km剩余重力异常 ,并成功编制视密度图。比较表明 ,视密度的分布特征与大地构造单元及分区有较好的对应关系。地壳表层的岩石密度分布的获得 ,为中国的基础地质与构造研究提供了重要依据。     

匹配滤波技术分离重力场源

匹配滤波技术分离深源场和浅源场的方法已广泛应用于重磁资料处理。本文根据格林等效层原理,设计多层格林等效源层模型,对径向平均对数功率谱进行精细线性拟合,从而实现深源场和浅源场的分离。理论模型和实际资料对比分析表明该方法简单、实用、对大面积的航空重力能快速有效的分离深源场和浅源场,在研究区域重力异常特征、深部构造特征、划分大地构造单元、确定断裂带和地质构造走向等方面提供了重要的参考依据。     

小波变换在位场资料去噪和位场分离中的应用

根据小波变换的原理,研究了小波阙值去噪方法和位场分离方法在某实测布格重力异常的应用及效果。多矩形棱柱体模型试验表明:选取合适的小波基和小波参数,可以更好地提取出重力异常中的有用信息,为下一步在实测重力数据中的应用提供理论基础。实测布格重力资料处理结果表明:基于小波变换的去噪方法和位场分离方法,能够较好地去除随机噪声,更好地区别出局部异常和区域异常,提高数据处理与解释中有用信号识别的精度。     

基于小波多尺度分析的重力异常分离CSCD

在利用小波多尺度分解重磁场中,实际上并非所有的小波都适合于位场分离。这里采用对称性、紧支撑性较好的Daubechies小波对重力场多尺度分解,依照重力背景场的地质意义提取重力异常背景场,并在此基础上计算重力异常异常场。最后通过模型试算和实例分析进一步表明了该方法的有效性和实用性。     

基于小波多尺度分析的重力异常分离

在利用小波多尺度分解重磁场中,实际上并非所有的小波都适合于位场分离.这里采用对称性、紧支撑性较好的Daubechies小波对重力场多尺度分解,依照重力背景场的地质意义提取重力异常背景场,并在此基础上计算重力异常异常场.最后通过模型试算和实例分析进一步表明了该方法的有效性和实用性.     

基于经验模态分解的重力异常分离

根据重力异常水平梯度特性,建立了基于经验模态分解的新型重力异常分离方法。通过不同模型实验对比,发现该方法分离所得异常和模型理论异常能很好地吻合,可进行异常定量划分。实测数据处理中,将该方法与平均对数功率谱分析相结合,所分离出的区域异常可以有效描述研究区的区域地质特征。模型试验和实测数据处理都充分表明该方法所分离出的重力异常基本没有畸变和虚假信息产生,具有良好的实际应用价值。     

匹配滤波方法在场源分离上的应用

介绍了匹配滤波方法的原理、应用条件、实现过程。用该方法对内蒙古白云鄂博矿区的主矿段和西矿段航磁异常进行了垂向位场的分离,利用径向功率谱法对深、浅源场异常进行磁性体埋深反演,反演结果表明,该区在1 000m~1 300m之间可能还存在铁矿体。验证了匹配滤波方法在一定条件下,可以较为快速地进行位场分离,实现磁性体深度准确反演。     

直接计算磁性下界面深度的功率谱法

以计算居里等温面深度为目的,本文给出了利用磁异常的垂向导数的功率谱来直接计算磁性下界面深度的方法。同时,借助于异常场的谱与其垂向导数谱之间的关系,还可由用磁异常垂向导数功率谱计算的公式转换出用异常场的功率谱来计算磁性体下底深度的公式。理论模型实验表明,两种计算方法均能得到较好的结果。最后给出了用该方法对泛华北地区航磁异常的试算结果。     

Chebyshev逼近滤波器在位场分离中的应用

在对经典FIR数字滤波器的设计方法进行研究的基础上,提出了一种可以用于位场分离的基于Chebyshev最佳一致逼近原理的FIR滤波器的设计方法。在理论模型实验中,采用基于Hanning窗的低通滤波器计算出的区域异常最大误差为6.266×10^-6 m/s² ,均方差为2.115×10^-6 m/s² ,最大百分比误差为22.2%,而且计算点在±9 km以外的误差均大于10.1%。而利用最佳一致逼近原理分离出的区域场和局部场与理论异常值拟合得较好,曲线基本重合。分离出的区域异常最大误差为3.101×10^-6 m/s² ,均方差为0.989×10^-6 m/s² ,最大百分比误差仅在边部的几个数据上,为7.76%,其余各点的误差均小于4.1%。实例检验中将该方法用于孙吴—嘉荫剖面布格重力异常场的分离,分离出的区域场中局部场残留少,分离彻底,效果较为理想。     

用小波变换进行IP异常分离

小波变换可以将原始信号分解到不同的尺度上,从而得到信号在不同尺度上的分量值。用小波变换的ＭＡＬＬＡＴ算法通过尺度滤波器和镜像滤波器可方便地完成这种分解。实际上,一个在空间分布的物探数据包含着各种频率成分,由于大地滤波作用,使得低频主要反映深部地质信息,高频主要反映浅部地质信息,因此可以应用小波变换进行异常的分离。对川西北Ｓ工区激发极化（ＩＰ）实测资料的处理结果表明,应用小波变换可以方便地将局部异常和区域异常进行分离,是进行数据分析和资料解释的一种有效方法     

多环带中值滤波法实现重力区域场与局部场的划分

重力区域场与局部场的划分是重力资料解释中的重要步骤之一。在考察空间域和波数域划分重力区域场与局部场常用方法的基础上, 提出了多环带中值滤波法。该方法以计算点为中心建立多个环带, 计算出各个环带的中值和均方差, 按照事先设定的条件进行筛选, 将满足条件的环带中值作为该点的区域场值, 从重力异常中减去区域场后得到局部场。理论模型与实际资料的处理结果表明, 该方法适应性强, 划分出的场畸变小, 并且能够很好地保留异常之间的界限特征。     

东北地区1:100万航磁图匹配滤波及地质解释

本文概括地叙述了匹配滤波提取区域磁场的原理、方法,并将东北地区的匹配滤波结果与向上延拓结果作了比较,说明了两个结果的异同点。着重分析了匹配滤波所得的东北地区区域磁场特征及它所反映的区域地质构造,指出华北地台北缘隆起带东延、华北地台北部存在西拉木伦褶皱系、松辽盆地内部的构造分区和东北东西向断裂的等间距性等。     

局部时频变换域地震波吸收衰减补偿方法

地震信号在地下传播时会受到地层吸收衰减的影响,从而降低了地震资料的分辨率。因此地震波吸收衰减补偿是地震资料处理中的一项重要环节。本文研究的地层吸收衰减补偿方法主要基于局部时频变换(LTFT),该方法能够调节选取谱分解的频率范围和频率采样间隔,解决了短时傅里叶变换固定时窗和小波系数无法提供波形频率的精确估计值问题,适用于非平稳地震信号的时频分析。在求取地层Q值的方法中,频谱比值法具有高效简单的特点,有着广泛的应用范围。本文假设地下介质为层状变Q模型,使用局部时频变换将信号转换为时频域,通过频谱比值法求出各层的Q值,最后根据Kolsky衰减模型来补偿地震信号。理论模型测试和实际资料处理的结果表明,本文提出的方法能够有效恢复衰减信号,提高地震资料的分辨率。     

宽频地震处理技术在南海某工区的应用

在海洋地震勘探中产生的鬼波会抑制低频分量,造成频域的陷波点,降低地震记录的分辨率,使地震记录的同相轴发生混叠甚至产生假的同相轴。笔者采用FK域水平电缆压制鬼波法,将地震数据进行FK变换,对维纳滤波求取反褶积算子投影到FK域,并对二者进行褶积,将结果 FK反变换回时间域。鬼波压制后的模型数据频带得到了有效拓宽,低频、高频信息均得到了加强。鬼波压制后的实际数据目的层频带从12~60 Hz拓宽到8~75 Hz,三亚组能量与合成记录匹配较原始数据更好。     

二代小波变换在重力场源分离中的应用

野外采集的重力数据是地下各类地质体重力场的叠加反映,如何有效地分离深源场和浅源场是重力资料处理中的一项重要内容。基于二代小波变换基本理论,在一维的基础上,给出了二维Haar预测算子的构造方法,并利用密度模型正演模拟,证明了二代小波变换实现多尺度分解的有效性,并以苏北某地区重力数据为例,应用二代小波变换开展浅部和深部重力异常场的分离。结果表明,该方法简单实用,在重力数据的场源分离中可以发挥重要的作用,对研究区域性断裂构造特征、划分构造单元、圈定隆坳格局等方面的地质问题具有参考价值。     

波谱分析法在油气地球化学勘探中的应用研究

利用空间地球化学数据波谱分析技术,可以获得更为丰富的地球化学信息,以便从多个层面认识研究区的地球化学特征,从而能把握各种信息中所包含的与油气相关的实质性内容,较为准确地提取油气异常信息,客观地预测油气远景区.研究表明,波谱分析的低频分析结果通常给出地球化学场的主特征轮廓,中频滤波结果与油气田有较好的吻合性.高频滤波结果反映的是难以认识的浅表效应和噪声信息.很好地利用低频和中频滤波结果,结合不同频率域的滤波结果,能较为准确地提取油气异常信息.     

消减地震勘探随机噪声:导数算子约束下的维纳滤波

为使传统的维纳滤波方法在最小均方准则下的解更准确、稳定,采用正则化思想,提出导数算子约束下的最小均方准则;在这种准则下,推导了维纳滤波因子及其频率响应.通过在不同频段取不同的正则化函数值,控制滤波结果.理论及实际地震勘探资料的分析表明:正则化维纳滤波去噪效果比传统维纳滤波好,且对有效波的损失较小,表明了文中所取正则项的可行性及有效性.最后讨论了通过建立正则化函数关系式,方便地提供正则化函数值以及圆滑振幅谱对改进滤波效果的可能性.     

华北地台北缘某地区深断裂的特征及其与铀矿化关系的探讨

近年来随着航空磁测精度的提高,磁场信息量的增加,磁场规律性更为突出。航磁在研究区域深断裂构造的地质效果比较显著,特别是通过对航磁异常进行垂向导数、方向滤波等项数据处理,使航磁异常在断裂上显示更加清晰。本文通过航磁推测深断裂的研究,来探讨其与铀矿化的关系。     

基于视速度的波场变换的叠前强相干噪音压制技术

针对叠前强横速相干噪音(如多次折射波、声波、面波),提出了基于视速度的波场变换叠前强相干噪音压制技术,该技术由基于视速度的波场变换技术和非线性滤波以及奇异值分解（SVD）滤波技术组成。首先由基于视速度的波场变换技术提供变换波场,然后,在变换波场上进行相应的滤波,最后将经过滤波处理的道集通过逆波场变换得到被压制噪音的叠前数据。着重分析了非线性滤波技术,同时也对基于视速度的波场变换叠前强相干噪音压制技术的原理、实现步骤、应用条件及效果给予了详细描述。