基于2d离散小波多尺度分解构建3d位场的方法

文档序号:9665730阅读:451来源:国知局
基于2d离散小波多尺度分解构建3d位场的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于位场数据处理技术领域,特别涉及一种基于2D离散小波多尺度分解构 建3D位场的方法。
【背景技术】
[0002] 位场包括重力场、磁场和电场,位场的异常是来自不同深度、不同尺度场源体综合 响应及共同叠加的结果。受位场勘探方法理论自身的限制,野外位场数据采集难以获得深 度(维)信息,致使位场异常的地质解释不够直观,从而增大了位场资料地质解释工作的难 度,并降低了地质解释的准确性。

【发明内容】

[0003] 为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提出了一种基于2D离散小波多 尺度分解构建3D位场的方法,该方法获得的3D位场具有异常信息展示直观,易于信息提取 和地质解释等优点。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:基于2D离散小波多尺度分解构建 3D位场的方法,包括如下步骤:
[0005] 第一步,将含有Μ条测线,线距为Ay,每条测线N个采样点,点距为Λχ的二维位场 数据读取到二维数组fMN中;
[0006] 第二步,对二维数据fW进行二维离散小波多尺度分解,二维离散小波多尺度分解 正变换为:
[0007]
[0008] 式中,Φ称为母小波;矿为Φ的共辄函数;a表示伸缩系数;bx表示沿X方向的平移系 数;by表示沿y方向的平移系数;且δ= ^,& =為.=知#〇,并令ao= 2,bo=l,j£Z,keZ;A X为点距;η= 0,1,···,N-1,n为采样序号;Ay为线距;m= 0,l,···,M-1,m为测线序号;
[0009] 第三步,分别提取每一尺度小波细节的高频分量,并进行二维离散小波反变换,二 维离散小波多尺度分解反变换为:
[0010]
[0011] 式中,φ称为母小波;jez,kez;x=n·Λχ,χ为采样点横坐标;Λχ为点距;n= 0, 1,…,N-1,n为采样序号;y=m·Ay,y为采样点纵坐标;Ay为线距;m= 0,1,…,M-1,m为测 线序号;
[0012] 第四步,将尺度维等效为拟深度维,并按由小尺度到大尺度的顺序组建二维多尺 度高频分量位场数据,形成三维位场数据体Fmn;
[0013] 第五步,对三维数据体FMN进行三维网格化及插值处理,然后将其绘制成三维位场 立体图,便实现了三维位场构建,随后可借助三维可视化技术提取三维位场的异常信息进 行地质解释。
[0014] 本发明的有益效果是:
[0015] 本方法基于浅层场源体产生的位场异常频率相对较高,而深层场源体产生的位场 异常频率相对较低,并且随深度增加,位场异常的频率在逐渐降低为假设前提,通过二维离 散小波变换技术对二维测网的位场数据进行处理,将来自不同深度、不同场源的位场异常 进行多尺度分解,然后把尺度维等效为拟深度维,并按由小尺度到大尺度的顺序将二维位 场进行组合,从而将二维(2D)位场平面数据拓展构建出三维(3D)位场立体数据,随后借助 三维可视化技术提取三维位场的异常信息可直接用于地质解释;该方法获得的三维位场具 有异常信息展示直观,易于信息提取和地质解释等优点。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明实测二维(2D)布格重力异常平面图。
[0017] 图2为本发明实施例二维离散小波16尺度分解并重构每一尺度高频分量获得的二 维布格重力异常平面按小尺度到大尺度的顺序排列图。
[0018] 图3为本发明构建的三维布格重力异常立体图。
[0019]图4为本发明三维布格重力异常三维切片图。
[0020] 图5为本发明提取的三维布格重力异常体(Ag〈_10mGal和Ag>5mGal)。
[0021 ]具体实施方法
[0022]下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。
[0023]参见图1、2、3、4、5,基于2D离散小波多尺度分解构建3D位场的方法,包括如下步 骤:
[0024]第一步,将含有Μ条测线,线距为Ay,每条测线N个采样点,点距为Λχ的二维位场 数据读取到二维数组fMN中,参见图1 ;
[0025] 第二步,对二维数据fW进行二维离散小波多尺度分解,二维离散小波多尺度分解 正变换为:
[0026]
|^| ??=0 m=0 认 "
[0027] 式中,Φ称为母小波;矿为Φ的共辄函数;a表示伸缩系数;bx表示沿X方向的平移系 数;by表不沿y方向的平移系数;且〇 丨丨,=々<7;(7'>丨),并令&() = 2,13()=1,_]_£2,1<:£2;八 X为点距;η= 0,1,···,Ν-1,η为采样序号;Ay为线距;m= 0,l,···,M-1,m为测线序号;
[0028] 第三步,分别提取每一尺度小波细节的高频分量,并进行二维离散小波反变换,二 维离散小波多尺度分解反变换为:
[0029]
[0030] 式中,Φ称为母小波;jEZ,keZ;x=n·Λχ,χ为采样点横坐标;Λχ为点距;n= 0, 1,…,N-1,n为采样序号;y=m·Ay,y为采样点纵坐标;Ay为线距;m= 0,1,…,M-1,m为测 线序号;
[0031]第四步,将尺度维等效为拟深度维,并按由小尺度到大尺度的顺序组建二维多尺 度高频分量位场数据,形成三维位场数据体Fmn,参见图2;
[0032]第五步,对三维数据体Fmn进行三维网格化及插值处理,然后将其绘制成三维位场 立体图,便实现了三维位场构建,随后可借助三维可视化技术提取三维位场的异常信息进 行地质解释,参见图3、4、5。
[0033] 实施实例
[0034]将含有141条测线,每条测线201个采样点,线距和点距均为5km的二维布格重力异 常数据为例说明实施步骤:
[0035]第一步,将含有141条测线,每条测线201个采样点,线距Ay和点距Λχ均为5km的 二维布格重力异常数据读取到二维数组fMN中,参见图1 ;
[0036]第二步,对二维数据fMN进行二维离散小波16尺度分解,二维离散小波16尺度分解 正变换为:
[0037]
[0038] 式中,Φ称为母小波;矿为Φ的共辄函数;a表示伸缩系数;bx表示沿X方向的平移系 数;by表示沿y方向的平移系数;且β= :<,也=:為,并令a〇 = 2,b()=l,j=0,l,…, 15,keZ;Ax= 5km,Ax为点距;η= 0,1,··_,200,n为采样序号;Ay= 5km,Ay为线距;m=0, 1,…,140,m为测线序号;
[0039]第三步,分别提取每一尺度小波细节的高频分量,并进行二维离散小波反变换,二 维离散小波16尺度分解反变换为:
[0040]
[0041 ] 式中,1]5称为母小波;」=〇,1,".,15,1^£20 = 11.八1,1为采样点横坐标;八1 = 5km,Ax为点距;η= 0,1,…,200,n为采样序号;y=m·Ay,
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