y为采样点纵坐标;Ay= 5km，Ay为线距;m=0，l，…，140，m为测线序号；
[0042]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16尺 度高频分量布格重力异常数据，形成三维布格重力异常数据体Fmn，参见图2;
[0043]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布格 重力异常立体图，便实现了三维布格重力异常场构建，随后可借助三维可视化技术提取三 维布格重力异常场的异常信息进行地质解释，参见图3、4、5。
[0044]实例效果说明：
[0045] 图丨是实测二维（2D)布格重力异常平面图，其中X坐标为数据采样点序号方向（单 位:km)，y坐标为测线序号方向（单位:km)，色标为布格重力异常值Ag(单位:mGal)，该等值 线在平面上的异常特征表现明显，但缺乏深度域的信息，无法明确判断出由什么样的地质 体、在什么深度位置引起了这些布格重力异常。
[0046]图2是二维离散小波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 常剖面按小尺度到大尺度的顺序排列图，其中X坐标为数据采样点序号方向（单位:km)，y坐 标为测线序号方向（单位:km)，z坐标为尺度(拟深度），色标为布格重力异常值Ag(单位： mGal)，该图初步建立了三维布格重力异常数据体框架。
[0047]图3是构建的三维布格重力异常立体图，其中X坐标为数据采样点序号方向（单位：km)，y坐标为测线序号方向（单位:km)，z坐标为尺度(拟深度），色标为布格重力异常值Ag (单位:mGal)，由于将尺度维等效为拟深度维，从而拓展出深度域信息，有利于采用三维可 视化技术提取异常信息进行准确的地质解释。
[0048]图4是三维布格重力异常场的三维切片图，其中X坐标为数据采样点序号方向（单 位:km)，y坐标为测线序号方向（单位:km)，z坐标为尺度(拟深度），色标为布格重力异常值 Ag(单位:mGal)，从三维切片图中的异常值大小及异常轮廓可有效识别出布格重力异常在 三维立体空间的分布特征，并定性判断出引起布格重力异常的地质体是高密度体还是低密 度体。
[0049]图5是提取的三维布格重力异常体(Ag〈_10mGal和Ag>5mGal)，其中X坐标为数据 采样点序号方向（单位:km)，y坐标为测线序号方向（单位:km)，z坐标为尺度(拟深度），色标 为布格重力异常值Ag(单位:mGal)，从提取的异常体可准确判断高密度体和低密度体的空 间分布范围，以及高密度体与低密度体的空间接触关系。
【主权项】
1. 基于2D离散小波多尺度分解构建3D位场的方法，其特征在于，包括如下步骤： 第一步，将含有M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； 第二步，对二维数据fMN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：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Λχ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； 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：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-I，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-I，m为测线序 号； 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 ; 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。2. 根据权利要求1所述的基于2D离散小波多尺度分解构建3D位场的方法，其特征在于， 包括如下步骤： 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fW中； 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：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I并令ao = 2，bo=l，j = 0，l，"_，15，ke 2;八叉=51〇11，八叉为点距;11 = 0，1，，"，200，11为采样序号；八7 = 51〇11，八7为线距;111 = 0，1，···， 140，m为测线序号； 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：式中，Φ称为母小波；j = 〇, I，···，15，kez;x = n · Λχ，χ为采样点横坐标;Ax = 5km，Ax 为点距;11 = 0，1，~，200，11为采样序号；7 = 111*八7,7为采样点纵坐标；八7 = 51〇11，八7为线 距;m = 0，l，…，140，m为测线序号； 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 频分量布格重力异常数据，形成三维布格重力异常数据体Fmn; 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布格重力 异常立体图，便实现了三维布格重力异常场构建，借助三维可视化技术提取三维布格重力 异常场的异常信息进行地质解释。
【专利摘要】基于2D离散小波多尺度分解构建3D位场的方法，步骤为：第一步，将含有<i>M</i>条测线，线距为△<i>y</i>，每条测线<i>N</i>个采样点，点距为△<i>x</i>的二维位场数据读取到二维数组<i>fMN</i>中；第二步，对二维数据<i>fMN</i>进行二维离散小波多尺度分解；第三步，分别提取每<i>一</i>尺度小波细节的高频分量，并进行二维离散小波反变换；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<i>FMN</i>；第五步，对三维数据体<i>FMN</i>进行三维网格化及插值处理，并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，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的优点。
【IPC分类】G01V1/30, G01V3/38
【公开号】CN105425306
【申请号】CN201510870128
【发明人】沈鸿雁, 严月英
【申请人】西安石油大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月1日