优化小子域滤波方法研究及其应用

低通滤波是重磁数据处理中必不可少的处理手段。利用小子域滤波法进行低通滤波处理时能够很好地保留异常之间的界限,因此此法在实际数据处理中得到广泛应用。但是,小子域滤波法存在子域剖分方式不合理导致异常曲线扭曲的缺陷。本文针对现有小子域滤波法的子域剖分方式和判别准则进行相应改进,使其更加合理,并通过理论模型试算,证明了优化小子域滤波方法的有效性,最后将该方法应用于四川实测航磁异常数据的处理中,结果表明能更好地保留异常之间的界限特征,滤波输出结果合理、稳定。     

位场数据处理中小子域滤波的改进

 对规则的位场异常数据进行低通滤波是重磁资料处理中一种常用的方法。在用低通滤波滤除的信息中,也包含一些反映地质异常界限的信息。为了克服这个缺点,出现了小子域滤波方法。为了提高小子域滤波的效率和滤波效果,本文对小子域滤波的剖分方式进行了改进。通过理论模型和实例计算表明,新方法不仅可以提高计算速度,而且可以减少异常边界拐点失真,使异常梯级带更加收敛,异常分区的界线更加清晰。     

基于重力异常识别断裂的位错窗口相关法及其在大兴安岭与邻区的应用

断裂的划分及位置的确定对区域地质研究具有重要的作用。通过分析重力的方向导数、小子域滤波等传统划分断裂的方法，提出突出重力线状异常或梯度带拐点的划分断裂、确定断裂位置的位错窗口相关法。结果表明：与方向导数、小子域滤波等方法相比，位错窗口相关法能够有效提高强背景重力异常中断裂线状异常与梯度带的信息；以单一断层模型、剪切断层模型、正常埋深地质体与控凹边界断层模型、较深埋深地质体与控凹边界断层模型验证了位错窗口相关法具有准确识别断裂重力异常信息、确定断裂位置的作用；应用位错窗口相关法能够较好地指示大兴安岭及邻区的德尔布干断裂、大兴安岭莫霍面陡变带、嫩江断裂、孙吴―双辽断裂和赤峰―开源断裂的位置。研究成果为深化大兴安岭与邻区深部地质规律的认识提供了新的依据。     

位场数据处理的一项新技术—小子域滤波法

本文介绍了位场数据处理中的小子域滤波法原理及计算过程，该法的优点在于能克服传统的低通滤波方法使异常之间分界模糊的缺点，突出了异常之间的界限特征，本文给出了传统的滤波方法与小子域滤波方法的实际资料处理的对比结果，说明该方法的处理效果是显著的。     

一种改进的网格数据保持梯度滤波方法

 基于网格数据滤波的基本思想，针对杨高印提出的小子域滤波法存在子域划分重心不稳的问题，本文提出了新的子域划分方法，即通过考察滤波窗口内数据的数值分布或梯度变化情况，在充分考虑子域划分对称性的基础上，采用对称子域的均方根误差或平均梯度大小差值为判别指标确定数据变化的主梯度方向，并用此判别指标代替数据变化平缓系数判别指标，在滤波输出的取值上考虑数据变化的梯度方向上的两个相对称子域对输出的贡献大小进行加权平均，使滤波输出结果更稳定。通过数据试算，表明网格数据滤波法输出结果更加合理、稳健。     

重磁资料面积处理中的滤波增强技术与应用

在磁法资料面积处理中，为了突出断层信息，有效地进行异常体边界划分，提出了一种梯级带滤波增强非线性滤波技术。该方法打破传统的窗口加权平均的经典模式，将一个统一的加权区域采用4种不同分割方式划分成2个子域，在给定的准则下，选择其中均方差最小的子域的异常均值作为整个窗口滑动滤波处理的均值进行处理，这样对断层及异常边界的划定更为精确。选取了西部敦煌盆地的航磁资料，该区表层火成岩出露广，磁性强，断层模糊，通过梯级带滤波增强非线性滤波技术处理，断层和异常体边界十分明显，为地质资料的准确解释提供了保证。     

用有限元法计算变密度三维物体的重力异常

用有限元法计算变密度三维物体在其内外空间产生的重力异常,可以分为以下几个步骤:1.计算物体的总质量及其质心坐标;2.选择适当的封闭边界,使得边界上的点至物体质心的距离约为异常体线度的7～8倍;3.用位于质心质量等于异常体质量的质点在边界上产生的重力代替异常体在边界上产生的重力;4.用有限元法解泊松方程的边值问题,求出异常体在其内部和外部产生的重力异常.计算实例表明,若选择合适的边界和对空间的合理剖分,有限元法的计算精度可达1～2%。     

依据Wiener滤波进行重力异常分离

文中介绍了一种基于频率域Wiener滤波的重力异常分离方法。如果目的层(信号)质特征的重力响应远超过观测到的重力场功率谱的范围(或频带宽度)时,利用这种波长的滤波可有效地对重力异常进行分离.由于在确定滤波器传输函数时,我们可加入大量的研究区的地质信息,因此,Wiener滤波比常规带通滤波更可     

划分重力异常的最适滤波方法

正确划才重力异常是重力资料解释的重要前提。本文详细讨论了划分重力异常的最适滤波方法,特别是维纳滤波相关半径法的基本原理和应用条件;给出了维纳滤波的权系数和频率特征的相关半径、异常平均报幅表达式。应用这一原理和方法,对几种简单组合模型的理论重力异常进行了实际计算。通过计算发现,在对重力异常进行统计分析的基础上,较为准确地评估出不同类型异常的相关半径和平均振幅,然后应用维纳滤波相关半径法可以比较理想地解决重力异常划分问题。文中应用本文所述方法对中国北部D区的实测布伽重力异常进行了划分,所得到的有效基底异常较好地反映了该区山间沉积盆地基底的构造形态,而局都异常较好地反映出该盆地的局部微起伏。     

台阶重力异常的梯度解释

Stanley、Green与Butler等人提出的重力异常梯度解释方法都是先利用重力异常水平梯度—垂直梯度图得到台阶的倾角与坐标原点(台阶倾斜面与地面的交线上)位置,然后直接利用重力异常水平与垂直梯度确定台阶的上、下底埋深。这些方法必须由人工操作完成,而且当台阶倾角超过10°时会产生较大的误差甚至无法求解。本文在推导二维台阶重力异常一阶及二阶导数与台阶埋深、倾角及产状之间关系的基础上,对Stanley等人的方法做了重要改进:1用最小方差方法以一个二次曲线拟合重力水平梯度与垂直梯度,由此自动计算台阶倾角;2由重力二阶导数推导出计算台阶上、下底埋深的表达式,并自动计算台阶上、下底埋深。与以前方法相比,本方法能够更准确、更快速地求出台阶(接触带)的产状。文中在最后给出六盘山盆地重力资料的计算实例,表明此法能有效地解释台阶重力异常     

基于向下延拓Milne法的重力归一化总梯度法

重力归一化总梯度法需进行向下延拓和垂向导数的计算,这两个过程都会放大高波数成分,影响计算结果的稳定性。为此,将向下延拓Milne法及积分垂向二阶导数法引入重力归一化总梯度的计算。将该方法应用于估算无限长水平圆柱体模型的中心位置,计算结果准确。然后针对实测重力数据,利用本方法得到的矿洞中心埋深较基于泰勒级数展开的重力归一化总梯度法更准确,因此本文方法具有一定的实用性。     

基于改进tilt梯度的三维磁异常解释技术

当工区存在强剩磁或范围较大时，化极处理很难获得满意结果。为此，本文基于tilt梯度，推广得到可以突出x、y方向信息的tilt梯度分量，并根据这两个分量的水平导数，提出了改进tilt梯度水平总梯度的三维磁异常解释技术。该方法可以直接计算三维磁异常，无需化极。理论模型实验表明，相对于其他常用的磁数据处理方法，本文方法可以有效识别不同磁化方向下的长方体边界及球体质心的水平位置，具有更高的分辨率和精度。将该方法应用于中国内蒙塔木素地区航磁数据，解释结果与地质资料及地震推断结果对应较好，为研究区圈定隐伏磁性体提供了依据。     

滤波因子V_(zz)在重力资料褶积处理中的应用

重力异常的振幅谱是主频为零并随频率的增大而呈指数衰减的曲线。为了获得反映局部构造的高、中频成份,选用具有带通滤波特性的重力位二阶导数作滤波因子对重力异常进行滤波,用比较法、切线法和对数谱法反演界面的埋藏深度,该方法具有降低区域背景对重力测量值的影响、突出微弱局部异常的作用。通过理论模型和珠江口某工区实际资料计算验证,所求界面埋深精度有明显提高。图5表2参3     

重磁弱异常处理研究与应用

阐述了重磁弱异常的概念，提出了当代采集方式下重磁弱异常可信度的判断标准，并研究出重磁弱异常处理新技术。该方法由消除干扰处理技术和弱异常提取技术组成，实际应用效果显著。随着地质勘探向精细方向发展，重磁弱异常将得到更加广泛的关注。     

空间—波数混合域二度体重力异常正演

针对任意密度分布的二度体重力异常的计算,提出了一种空间-波数混合域二度体重力异常正演方法。该方法将二度体引力位满足的偏微分方程通过一维傅里叶变换,转化为不同波数相互独立的常微分方程,并采用基于二次插值的一维有限单元法求解该常微分方程。该方法充分利用了傅里叶变换的高效性和垂向网格剖分的灵活性,实现了二度体重力异常的高效、高精度数值模拟。采用截面为矩形的常密度和变密度的二度体模型,对所提算法的计算精度和速度进行检验,结果表明,与传统的二度体正演方法相比,算法在保证计算精度的同时,提高了计算效率。