一種航空瞬變電磁資料的電導(dǎo)率-深度轉(zhuǎn)換方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種航空瞬變電磁資料的電導(dǎo)率-深度轉(zhuǎn)換方法，該算法分計(jì)算視電導(dǎo)率、計(jì)算視深度和估算成像深度三個(gè)步驟。首先提出了一個(gè)關(guān)于均勻半空間模型電導(dǎo)率與響應(yīng)數(shù)據(jù)的變換之間均呈一一映射的函數(shù)公式，依此建立查詢瞬時(shí)視電導(dǎo)率值的數(shù)據(jù)函數(shù)表，克服了直接由感生電動(dòng)勢(shì)查詢視電導(dǎo)率出現(xiàn)的非唯一性問(wèn)題，也沒(méi)有出現(xiàn)視電導(dǎo)率無(wú)解的問(wèn)題，獲得可靠的視電阻率值。其次將均勻半空間中感應(yīng)電場(chǎng)最大幅值的1.28倍作為視深度，并通過(guò)一個(gè)預(yù)先建立的數(shù)據(jù)函數(shù)表快速查詢得到，提出一個(gè)成像深度的近似計(jì)算公式，用2個(gè)相鄰延時(shí)期間的視深度變化的基礎(chǔ)上定義模型的層厚度，從而得到電導(dǎo)率-深度轉(zhuǎn)換結(jié)果。
【專利說(shuō)明】一種航空瞬變電磁資料的電導(dǎo)率-深度轉(zhuǎn)換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明給出一種航空瞬變電磁的電導(dǎo)率-深度轉(zhuǎn)換技術(shù)，屬于時(shí)間域航空電磁資料的資料處理解釋方法范疇。
【背景技術(shù)】[0002]航空電磁勘查方法具有探測(cè)深度大、測(cè)量精度高、勘查效率高、工作成本低的技術(shù)特點(diǎn)，在找礦、大面積地質(zhì)調(diào)查、水文地質(zhì)探測(cè)與含水巖層推測(cè)、非金屬礦物勘查等領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。由于航空瞬變電磁資料量大質(zhì)差、對(duì)處理速度的要求很高，而電導(dǎo)率-深度成像(Conductivity-Depth Imaging, CDI)方法能夠快速地將觀測(cè)數(shù)據(jù)處理為地下電導(dǎo)率-深度剖面，可以快速圈定目標(biāo)異?；蜃鳛榉囱莸某跏寄Ｐ?與反演方法相比(Ellis，1998 ；Christensen,2009 ;Cox，2010 ;毛立峰，2011)，CDI方法計(jì)算速度快，不需要初始模型，是時(shí)間域航空電磁資料解釋的第一步和必不可少的一步。目前已有多種時(shí)間域航空電磁的CDI方法，如Macnae等(1991)提出的像源擴(kuò)散成像方法，適用于發(fā)射脈沖是階躍電流脈沖的航空瞬變電磁資料解釋。基于此法，WoIfgram和Karlik (1995)將觀測(cè)數(shù)據(jù)處理成階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)再做上述成像處理，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)射波形為半正弦脈沖的GeoTEM系統(tǒng)資料的近似成像。Liu等(1993)的CDI方法應(yīng)用了基于水平電導(dǎo)薄板的近似反演算法，他來(lái)進(jìn)行相鄰時(shí)間道的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行的一維線性反演，其中的正演用薄板的階躍響代替，從而提高了計(jì)算速度。Fullagar (2001)用均勻半空間中最大電流深度近視為成像深度，半空間模型的電導(dǎo)率取為視電導(dǎo)率，這種方法估算成像深度較直接，但結(jié)果不是很準(zhǔn)確，對(duì)低阻層的深度估計(jì)值偏低，而對(duì)高阻層的深度估計(jì)值偏高。Huang (2008)提出了 AeroTEM系統(tǒng)資料的假層半空間模型CDI方法，這種方法的成像速度快，通過(guò)插值和查詢的計(jì)算方法，提出的τ - α數(shù)據(jù)表查詢視電導(dǎo)率的方法很有效，可以完成在發(fā)射線圈高度有變化下的電導(dǎo)率-深度成像。但由于成像深度估算方法很困難，Huang的成像深度以經(jīng)驗(yàn)關(guān)系曲線圖形式給出，并沒(méi)有給出成像深度的算法，另外對(duì)本發(fā)明針對(duì)的航空瞬變電磁系統(tǒng)參數(shù)，由Huang的τ - α數(shù)據(jù)表查詢視電導(dǎo)率并不唯一，在高電導(dǎo)率段不同電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)的τ-α曲線是交叉的，在模型電導(dǎo)率值較高時(shí)得到的視電導(dǎo)率值就不可靠了。航空瞬變電磁法，還有地面瞬變電磁法中，由感生電動(dòng)勢(shì)數(shù)據(jù)直接計(jì)算視電導(dǎo)率值時(shí)，感生電動(dòng)勢(shì)是關(guān)于均勻半空間模型電導(dǎo)率是雙值函數(shù)，如何得到唯一可靠的視電導(dǎo)率是很困難的，目前還沒(méi)有好的解決辦法；另外由于介質(zhì)非常復(fù)雜，成像深度不能僅僅采用視深度，如上一延時(shí)的視深度可能大于下一延時(shí)的視深度，無(wú)法得到合理的成像結(jié)果。
[0003]本發(fā)明提出自己的算法克服了上述固有的困難問(wèn)題，提出了一個(gè)關(guān)于電導(dǎo)率和
觀測(cè)數(shù)據(jù)的變換之間的--映射函數(shù)公式，從而建立查詢表獲得可靠的視電導(dǎo)率，在此基
礎(chǔ)上， 申請(qǐng)人:給出自己的視深度定義方法，并提出簡(jiǎn)單有效的成像深度計(jì)算公式，形成電導(dǎo)率-深度轉(zhuǎn)換結(jié)果，并將這些新的發(fā)明申請(qǐng)專利保護(hù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種航空瞬變電磁多分量資料的快速成像技術(shù)，將觀測(cè)的X和z分量感生電動(dòng)勢(shì)響應(yīng)資料快速轉(zhuǎn)換成電導(dǎo)率-深度剖面電性分布結(jié)果。計(jì)算簡(jiǎn)單，不需要反演迭代過(guò)程，可以在飛行作業(yè)時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)成像。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的方法包括以下步驟:
[0006](1)建立視電導(dǎo)率查詢數(shù)據(jù)函數(shù)表
[0007]提出了一個(gè)關(guān)于均勻半空間模型電導(dǎo)率與響應(yīng)數(shù)據(jù)的變換之間均呈--映射的
函數(shù)公式:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種航空瞬變電磁多分量資料電導(dǎo)率-深度轉(zhuǎn)換技術(shù)，將觀測(cè)的X和Z分量感生電動(dòng)勢(shì)數(shù)據(jù)快速地轉(zhuǎn)換為地下介質(zhì)的電導(dǎo)率-深度的成像剖面，其特征在于該方法包括以下步驟: (1)建立視電導(dǎo)率查詢數(shù)據(jù)函數(shù)表 提出了一個(gè)關(guān)于均勻半空間模型電導(dǎo)率與響應(yīng)數(shù)據(jù)的變換之間均呈一一映射的函數(shù)公式:
【文檔編號(hào)】G01V3/38GK103675926SQ201210356461
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月24日
【發(fā)明者】王緒本, 毛立峰, 盧涵宇 申請(qǐng)人:成都理工大學(xué)
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