应用计算机“推导”位场水平导数公式的方法及程序

根据台劳级数展开式，将窗口内网格结点位场数据在计算点展开，且对应点两两相减，由最小二乘法求得窗口内网格结点的水平导数算子，将此算子与观测的位场数据褶积，就可求得位场的水平导数。     

利用水平与垂直导数的相关系数进行位场数据的边界识别

为了解决现今边界识别方法中普遍存在的不能同时识别不同深度地质体边界的问题,采用相关系数法进行边界识别。该方法是利用总水平导数与垂直导数的相关系数来进行边界的识别。由于不同地质体边界处的水平与垂直导数的相关系数幅值几乎一样,因此该方法可以有效地同时识别出不同深度地质体的边界。理论模型试验表明:该方法能同时识别出不同深度地质体的边界,且与模型边界相吻合;将其应用于实际数据的处理中,该方法能识别出更多的地质细节。     

位场垂向高阶导数的Tikhonov正则化迭代法

在位场数据处理中,垂向导数具有重要的物理意义。其在一定程度上可以划分不同深度和大小异常源产生的叠加异常,且导数的阶次越高,这种分辨能力就越强,但通常认为高阶导数的换算是不稳定的。本文在Tikhonov正则化求位场垂向高阶导数的基础上,结合迭代法进行逐次逼近,提出了位场高阶导数的Tikhonov正则化迭代法,并且得到Tikhonov正则化迭代法的递推公式。通过对该方法的滤波特性分析可以看出,该方法计算的位场垂向高阶导数具有一定的稳定性及保幅性。模型试验和实际数据的处理表明,该方法计算结果较常规FFT求导法有更高的稳定性和实用价值。     

位场数据小子域滤波法处理效果对比与优选

重磁位场数据处理解释的主要任务之一是研究推断地质体的边界位置,而通过对重磁位场数据进行一定方法滤波处理后的相关图件可直观显示地质体的边界。小子域滤波法是众多滤波方法中的一种,前人利用小子域滤波法识别地质体边界位置有较多的研究,目前已有10种类型的小子域滤波法,但是鲜有对10种方法滤波效果的系统研究,给使用者带来诸多不便。因此,设计2组理论模型对比了10种方法的处理效果,并根据试验分析优选了最佳的滤波参数。理论模型与实际资料处理结果表明,滑动形子域滤波法对地质体边界增强的效果最好,且滤波窗口选择5×5数据点、迭代1次即可;对称形子域滤波法在滤除随机噪声的同时能够较好的保持原始异常场的梯度变化特征,滤波窗口选择5×5数据点、迭代2次较好。     

直流激发极化法中的视电阻率参数及二次场采样

目前的直流激发极化法仪器,一次场采集于供电方波的末端时间,包含了被激发形成的二次场,在高极化率地质体上,仪器反映的视电阻率将削弱其低阻特性或放大高阻特性。以甘肃北山地区某铜铁矿测量为例,说明在野外工作中,做适当的数据处理,可降低这种影响。     

二次中值滤波法进行VSP波场分离

这里介绍了二次中值滤波的基本原理和处理步骤,具体给出了波场分离的实现方法和西部某工区的具体实例。结果表明,采用二次中值滤波,可有效地去掉谐振干扰,较好地保留了上行波和下行波场信息,提高了后续VSP（Vertical Seismic Profiling）资料处理的质量,对解决实际资料处理中的问题有重要意义。     

关于位场垂直二次导数换算公式的频率响应

在重、磁资料数据处理中,经常进行垂直二次导数的换算,以消除区域异常干扰,突出局部异常。位场垂直二次导数换算公式的种类繁多,且使用效果不甚一样。为了评价各公式的计算精度,正确地选用公式及其环半径,已有一些地球物理工作者从各公式的频率响应特性出发讨论了这些问题[1－3],     

位场各阶垂向导数的ISVD算法及其应用

位场垂向导数广泛应用于位场数据处理与解释当中,目前求取位场各阶垂向导数方法大致可以分为两类：①在频率域进行;②在空间域进行。针对这两类方法存在着稳定性较差的问题,这里介绍了计算位场各阶垂向导数的ISVD算法,并通过对单一地质体模型和地质体组合模型产生的布格重力异常进行处理分析,证明了ISVD算法在计算位场各阶垂向导数时,特别是在计算位场高阶垂向导数时,比在频率域及空间域计算结果具有较好的稳定性,ISVD算法能够有效地识别出浅层小尺度地质体边界。为了验证该方法对实际资料的处理效果,对某区块实际布格重力异常数据应用ISVD算法试算各阶垂向导数,结合地质背景等资料划分出断裂体系。结果证明,应用ISVD算法计算的位场各阶垂向导数,对于确定浅层小尺度地质体边界有较好的效果。     

Hartley变换在位场（重、磁）异常导数计算中的应用

导数计算是位场（重磁）数据处理中必不可少的技术手段,现今大多采用Fourier变换来进行。Hartley变换是在Fourier变换基础上定义的一种实数域运算,比Fourier变换更加对称,所需的运算量更少。笔者推导出基于Hartley变换的重磁异常导数计算公式,计算结果与理论值之间误差小于5%,通过理论模型证明Hartley变换可替代Fourier变换进行位场异常的导数计算,且受噪音干扰较小。将Hartley变换用于位场边界识别滤波器的计算,获得了清晰的断裂分布。     

Tilt-Euler方法在位场数据处理及解释中的应用

通过探讨斜梯度欧拉反褶积(Tilt-Euler)方法及性质,对理论模型和实测重力资料进行分析,结果表明Tilt-Euler在无场源构造指数的条件下能快速推断出场源边界和深度分布,并能自动估算出构造指数,计算简便,实用性强,这对于大面积航空磁测和航空重力资料处理解释具有重要意义。     

计算重力异常垂向二阶导数的DCT法——模型实验

基于离散余弦变换（DCT）的重力异常垂询二阶导数的计算方法是笔者提出的新方法。以无限长水平圆柱体为例研究了DCT法的计算规律：模型实验证实,该法计算的无限长水平圆柱体重力异常垂向二阶导数的精度与采样闻隔、剩余密度及圆柱体半径大小无关。与圆柱体轴心埋藏深度成正比。通过分析给出了基于DCT的合适的线性滤波方式,滤波后的重力异常垂向二阶导数与理论二阶导数拟合效果好,具有较高的计算精度。     

基于小波变换的分频最小光滑滤波去噪

在地震勘探中,随机噪音是一种频带较宽,严重影响有效波信噪比的干扰波。一般的去噪方法有:f-x、w-x、f-x奇异值分解等,但这些都只考虑横向上随机噪音的不相关性,而在一维方向上研究甚少。小波变换是一种时频分析的方法,根据它的分频和局部分析能力,结合一维方向上去噪的光滑滤波,就能有效地消除随机干扰,且保证了有效波的中、高频成份,经过小波包重构,可恢复有效波信号。该方法在去噪方面是十分有效的。     

解析法与随机法联合定量反演位场

位场向下在不同深度上解析延拓的值构成延拓场,可对延拓场进行主成份分析。理论模型计算表明:在没有任何先验信息的条件下,可以用延拓场分解的能量权值异常或延拓场相关矩阵的最大特征值,判断位场场源所在位置,从而能确定地质体的埋深。这种将位场解析延拓的确定信号分析法与主成份分析的随机信号分析法有机联合,为解决地球物理位场反演问题提供了一种途径。     

用线性数字滤波法计算大回线源在地下形成的瞬变电磁场

本文讨论了地面大回线源在地下形成瞬变电磁场的正演计算方法。其正演计算是将频率域中相同模型、相同装置条件下的谐变场结果转换到时间域来。计算方法上采用了安德森等人提出的线性数字滤波法。计算过程中采用了三次样条函数插值法，提高了计算速度。通过均匀半无限空间解析解与数值解的计算结果比较表明，两者吻合很好，说明计算方法是可信的。     

基于八叉树结构的可视化三维位场正反演

本文采用八叉树数据结构提出了一种新的三维可视化人机交互正反演方法,应用该方法可以构造复杂的三维位场模型,计算出其正演场值,通过人机交互界面,使模型与数据在整个正反演过程中可视化、形象化。该方法不仅可以进行均匀物性分布正反演,也可以进行非均匀物性分布正反演,而且在多种地球物理参数可视化联合反演中有着很好的应用前景。     

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.     

南堡凹陷温度场、压力场及流体势模拟研究——基于Basin2盆地模拟软件

运用Basin2盆地模拟软件，对南堡凹陷进行的温度场、压力场的模拟结果表明，南堡凹陷主体属常温、常压范围，仅局部地区存在轻微程度的温、压异常，综合其它资料说明其具有富油、贫气的特征；流体势模拟结果显示，南堡凹陷的烃源岩主要来自沙河街组和东营组，含烃流体的运移和聚集主要发生在东营组一段以及明化镇组和第四系地层沉积期间，且流体势的低值区应是有利的成藏区，是今后勘探的重要区域。     

井间地震串联滤波波场分离方法

本文根据井间地震波场响应以及多种波场分离方法的性能，采用基于Ｋ－Ｌ变换的特征向量滤波与中值滤波相结合的串联滤波方法分离井间地震观测到的上、下行反射波。数值计算结果表明：在波场分离过程中，由于同时综合考虑了地震波能量主分量分布以及反射波同相轴时差两个参数，使得分离效果明显、处理更为简便，具有滤波特征矢量的选取条件更为宽松、无需精确确定拉平轴的时间等特点。