固定翼航空电磁数据双分量查表法联合电导率深度成像方法
【专利摘要】本发明涉及一种固定翼航空电磁数据双分量查表法联合电导率深度成像方法，首先建立按时间道划分的电导率-飞行高度数据表格，其次通过双分量归一化感应电动势响应联合查表与插值算法，确定视电导率，最后用趋肤深度公式得到扩散深度，导出双分量联合电导率深度成像结果。比单分量与总场的感应电动势响应获得的地下介质信息更充分，从而使得双分量联合电导率深度成像得到的地下介质分布更加接近实际大地；克服了单分量与总场的感应电动势响应与电导率的非唯一性问题，保证了成像结果的正确性；双分量联合电导率深度成像过程仅有简单的一维半空间正演计算，匹配搜索，线性插值，成像速度快，效率高，使得航空电磁多分量数据实时处理成为可能。
【专利说明】固定翼航空电磁数据双分量查表法联合电导率深度成像方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种时间域航空电磁资料处理方法，尤其是固定翼电磁数据双分量联合电导率深度成像方法。
【背景技术】
[0002]固定翼航空电磁探测系统是一种以固定翼飞机为载体，电磁响应为基础的地球物理探测方法，采用偶极-偶极收发装置，可测量三分量电磁响应，广泛应用于地质勘查，油气探测等方面，较一般勘探方法具有勘探效率高，成本低，勘探面积广等优势。同时由于其勘探面积广也使得固定翼电磁法具有海量的数据，若对全部数据进行反演解释十分耗时，一般采用电导率深度成像技术(⑶I，Conductivity-Depth Imaging)对海量电磁数据进行快速处理，圈定地下异常目标。传统固定翼电磁探测一般选取总场或单分量的dB/dt响应进行电导率深度成像，不仅损失了固定翼探测系统多分量测量获取地下信息的能力，dB/dt与电导率的非唯一性也影响数据的成像精度。
[0003]戚志鹏，瞬变电磁多分量解释技术研究，《长安大学2009硕士毕业论文》，计算了大地回线激励源在均匀层状介质中，针对不同偏移距下磁场的垂直分量响应和水平分量响应，并推导出了不同偏移距下垂直与水平分量分别定义的视电阻率定义式，为多分量解释提供了理论依据；
[0004]毛立峰，中心回线式直升机TEM资料的电导率-深度成像方法,《CT理论与应用研究》2013，22期，429-437页，建立了 σ-β数据表查询视电导率，消除了电磁响应的二值性，获得了较好的电导率深度成像结果。到目前为止，尚未见固定翼航空电磁数据双分量联合电导率深度成像的报道。
[0005]现有的固定翼航空电磁系统采用总场dB/dt响应解释成像损失多分量测量信息以及dB/dt与电导率的非唯一性影响成像精度的问题。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种快速，简单，准确的固定翼航空电磁数据双分量联合电导率深度成像方法。该方法针对传统固定翼航空电磁系统采用总场dB/dt响应解释成像损失多分量测量信息以及dB/dt与电导率的非唯一性影响成像精度的问题。首先建立按时间道划分的dBx/dt-dBz/dt-电导率-飞行高度数据表表格，其次通过双分量归一化感应电动势响应联合查表与插值算法，确定视电导率，最后利用趋肤深度公式得到扩散深度，并计算成像深度，最终导出双分量联合电导率深度成像结果。
[0007]固定翼航空电磁数据双分量查表法联合电导率深度成像方法，包括以下步骤:
[0008]a、建立按时间道划分的dBx/dt-dBz/dt-电导率-飞行高度数据表；
[0009]b、录入测量得到的双分量航空电磁归一化感应电动势响应卿dB/dt)；
[0010]C、依次提取对应时间道的数据以及数据表；[0011]d、在表中寻找与测量数据距离最小点，确定测量数据在表中的位置；
[0012]e、根据线性插值算法确定视电导率；
[0013]f、判断是否完成全部时间道的电导率查询，否，返回到c ；
[0014]g、通过趋肤深度公式得到扩散深度，并计算成像深度；
[0015]h、输出双分量查表法联合电导率深度成像结果。
[0016]首先，选取多个飞行高度下对应多个电导率大地模型的半空间探测模型，利用固定翼一维正演算法，计算每一时间道各模型对应的X分量和Z分量归一化感应电动势(即dB/dt响应)，建立按时间道划分的dBx/dt-dBz/dt-电导率-飞行高度数据表格，图2给出了第I道的dBx/dt-dBz/dt-电导率-飞行高度数据表，表格中横轴是X分量的归一化感应电动势响应，纵轴是z分量的归一化感应电动势响应，将每一个飞行高度对应的多个电导率的点连接起来，形成一条线，并将每个电导率对应的多个飞行高度连接起来，也形成一条线，相互交错构成一个网状结构。计算X分量及z分量归一化感应电动势公式分别为:
【权利要求】
1.一种固定翼航空电磁数据双分量查表法的联合电导率深度成像方法，包括以下步骤: a、建立按时间道划分的dBx/dt-dBz/dt-电导率-飞行高度数据表； b、录入测量得到的双分量航空电磁归一化感应电动势响应(即dB/dt)； C、依次提取对应时间道的数据以及数据表； d、在表中寻找与测量数据距离最小点，确定测量数据在表中的位置； e、根据线性插值算法确定视电导率； f、判断是否完成全部时间道的电导率查询，否，返回到c； g、通过趋肤深度公式得到扩散深度，并计算成像深度； K输出双分量查表法联合电导率深度成像结果。
2.按照权利要求1所述的固定翼航空电磁数据双分量查表法的联合电导率深度成像方法，其特征在于，步骤a所述的dBx/dt-dBz/dt_电导率-飞行高度数据表是基于固定翼航空电磁半空间大地模型建立的，其中dBx/dt为X分量归一化感应电动势响应，dBz/dt为z分量归一化感应电动势响应。
【文档编号】G01V3/00GK103792587SQ201410061917
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月24日 优先权日:2014年2月24日
【发明者】李冰冰, 朱凯光, 王 琦, 程宇琦, 谢斌, 王凌群 申请人:吉林大学