一种1d位场异常曲线构建2d位场异常剖面的方法
【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1D位场异常曲线构建2D位场异 常剖面的方法。
【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1D位场异常曲线构 建2D位场异常剖面的方法，该方法具有异常信息展示直观，易于地质解释的优点。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种1D位场异常曲线构建2D位场 异常剖面的方法，包括如下步骤：
[0005] 第一步，将含有m个采样点，点距为△X的一维位场异常数据读取到一维数组f中；
[0006] 第二步，对一维数组f进行一维离散小波多尺度分解，一维离散小波多尺度分解正 变换为：
[0007]
[0008] 式中，Φ称为基本小波(也称为母小波）为Φ的共辄函数;a表示伸缩系数，反映特 定基函数的宽度（也叫做尺度）；b表示平移系数，指定沿X轴平移的位置，且<3.= 4= ，并令ao=2，bo=l，jEZ，keZ;Δχ为点距；i =〇,2，···，m_l，为采样序号；
[0009] 第三步，分别提取每一尺度小波细节的高频分量，并进行一维离散小波反变换，一 维离散小波多尺度分解反变换为：
[0010]
[0011] 式中，Φ称为基本小波（也称为母小波）；jez，kez;x=i·ΔX，为数据采样点坐 标，ΔX为点距；i= 〇，2，…，m_l，为米样序号；
[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多尺度高 频分量的位场异常数据，形成二维数据F;
[0013] 第五步，对二维数据F进行网格化及插值处理，然后将其绘制成二维位场异常剖面 图，便实现了一维（1D)位场异常曲线构建二维(2D)位场异常剖面。
[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，通过一维离 散小波多尺度分解技术，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次序将位场异常进行组合，从而将一维 (1D)位场异常曲线拓展构建出二维(2D)位场异常剖面，此二维(2D)剖面可直接用于地质解 释;该方法具有异常信息展示直观，易于地质解释的优点。
【附图说明】
[0016] 图1为实际一维（1D)布格重力异常曲线图。
[0017] 图2为本发明一维离散小波13尺度分解并重构获得的不同尺度高频分量布格重力 异常曲线图。
[0018] 图3为本发明一维（1D)布格重力异常曲线13尺度分解构建获得的二维(2D)布格重 力异常剖面图。
[0019] 具体实施方法
[0020] 下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。
[0021] 参见图1、2、3,一种1D位场异常曲线构建2D位场异常剖面的方法，包括如下步骤： [0022]第一步，将含有m个采样点，点距为Δχ的一维位场异常数据读取到一维数组f中， 参见图1;
[0023] 第二步，对一维数组f进行一维离散小波多尺度分解，一维离散小波多尺度分解正 变换为：
[0024]
[0025] 式中，料尔为基本小波(也称为母小波）为Φ的共辄函数;a表示伸缩系数，反映特 定基函数的宽度（也叫做尺度）；b表示平移系数，指定沿X轴平移的位置，且 " =<7丨;'，厶=^^/，!|，并令已〇 = 2，13〇=1，拆2，1^2;厶叉为点距;土 = 〇,2，"，111-1，为采样序号；
[0026] 第三步，分别提取每一尺度小波细节的高频分量，并进行一维离散小波反变换，一 维离散小波多尺度分解反变换为：
[0027]
[0028] 式中，Φ称为基本小波（也称为母小波）；jeZ，keZ;x=i·ΔX，为数据采样点坐 标，八X为点距；i=0，2，…，m_l，为米样序号，参见图2;
[0029] 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多尺度高 频分量的位场异常数据，形成二维数据F;
[0030] 第五步，对二维数据F进行网格化及插值处理，然后将其绘制成二维位场异常剖面 图，便实现了一维（1D)位场异常曲线构建二维(2D)位场异常剖面，参见图3。
[0031] 实施实例
[0032] 将含有155个采样点，点距为2km的实测一维布格重力异常数据为例说明实施步 骤：
[0033]第一步，将含有155个采样点，点距为2km的一维布格重力异常数据读取到一维数 组f中，图1;
[0034] 第二步，对一维数组f进行一维离散小波13尺度分解，一维离散小波13尺度分解正 变换为：
[0035]
[0036] 式中，料尔为基本小波(也称为母小波）为Φ的共辄函数;a表示伸缩系数，反映特 定基函数的宽度（也叫做尺度）；b表示平移系数，指定沿X轴平移的位置，且 办.=fe^60.，并令a〇 = 2，b〇 = 1，j= 0，l，."，12，kez;Δx= 2km，为点距；i= 0,1，…， 154,为米样序号；
[0037] 第三步，分别提取每一尺度小波细节的高频分量，并进行一维离散小波反变换，一 维离散小波多尺度分解反变换为：
[0038]
[0039] 式中，Φ称为基本小波（也称为母小波）；]_ =0，1，"_，12沽三23=丨.&。为数据采 样点坐标；Ax = 2km，为点距;?= 0，1，···，154,为采样序号，图2;
[0040] 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13尺度高 频分量的布格重力异常数据，形成二维数据F;
[0041] 第五步，对二维数据F进行网格化及插值处理，然后将其绘制成二维布格重力异常 剖面图，便实现了一维（1D)布格重力异常曲线构建二维(2D)布格重力异常剖面，图3。
[0042]实例效果说明：
[0043] 图丨是实际一维（1D)布格重力异常曲线，其中横坐标为采样点序号，纵坐标为布格 重力异常值Ag(单位:mGal)，该曲线沿测线方向（横向）上的异常特征表现较明显，但缺乏 深度域的信息，无法明确判断出由什么样的地质体、在什么位置引起了这些布格重力异常。
[0044] 图2中每一条曲线代表不同尺度的布格重力异常曲线，其中横坐标为采样点序号， 纵坐标为布格重力异常值Δg(单位:mGal)。
[0045] 图3是由一维（1D)布格重力异常曲线经过一维离散小波多尺度分解及重构获得的 二维(2D)布格重力异常剖面，其中横坐标为采样点序号，纵坐标为尺度(拟深度），色标代表 二维剖面不同位置处的布格重力异常值△g(单位:mGal)。由于本发明将尺度维等效为拟深 度维，从而拓展出深度域(维)信息，从该剖面图的异常值大小及异常轮廓可有效识别出布 格重力异常在二维剖面上的分布特征，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。
【主权项】
1. 一种ID位场异常曲线构建2D位场异常剖面的方法，其特征在于，包括如下步骤： 第一步，将含有m个采样点，点距为Λχ的一维位场异常数据读取到一维数组f中； 第二步，对一维数组f进行一维离散小波多尺度分解，一维离散小波多尺度分解正变换 为：式中，Φ称为基本小波;P为Φ的共辄函数;a表示伸缩系数，反映特定基函数的宽度;b表 示平移系数，指定沿X轴平移的位置，且X为点距;i = O，1，…，m-l，为采样序号； 第三步，分别提取每一尺度小波细节的高频分量，并进行一维离散小波反变换，一维离 散小波多尺度分解反变换为：I 式中，Φ称为基本小波；jez，kez;x=i · Λχ，为数据采样点坐标；Λχ为点距；i = 0， 1，…，m-l，为米样序号； 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多尺度高频分 量的位场异常数据，形成二维数据F; 第五步，对二维数据F进行网格化及插值处理，然后将其绘制成二维位场异常剖面图， 便实现了一维位场异常曲线构建二维位场异常剖面。2. 根据权利要求1所述的一种ID位场异常曲线构建2D位场异常剖面的方法，其特征在 于，包括如下步骤： 第一步，将含有155个采样点，点距为2km的一维布格重力异常数据读取到一维数组f 中； 第二步，对一维数组f进行一维离散小波13尺度分解，一维离散小波13尺度分解正变换 为：式中，Φ称为基本小波;P为Φ的共辄函数;a表示伸缩系数，反映特定基函数的宽度;b表 示平移系数，指定沿X轴平移的位置，且并令ao = 2，bo=l，j = 0，l，~，12， keZ;Ax = 2km，为点距;i = 0，l，···，154,为采样序号； 第三步，分别提取每一尺度小波细节的高频分量，并进行一维离散小波反变换，一维离 散小波多尺度分解反变换为：式中，Φ称为基本小波；j = 0，l，"_，12，k￡Z;x = i · Λχ，为数据采样点坐标；Ax = 2km， 为点距;? = 〇，1，···，154,为采样序号； 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13尺度高频分 量的布格重力异常数据，形成二维数据F; 第五步，对二维数据F进行网格化及插值处理，然后将其绘制成二维布格重力异常剖面 图，便实现了一维布格重力异常曲线构建二维布格重力异常剖面。
【专利摘要】一种1D位场异常曲线构建2D位场异常剖面的方法，步骤为：第一步，将含有<i>m</i>个采样点，点距为△<i>x</i>的一维位场异常数据读取到一维数组<i>f</i>中；第二步，对<i>f</i>进行一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，并进行一维离散小波反变换；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多尺度高频分量的位场异常数据，形成二维数据<i>F</i>；第五步，对二维数据<i>F</i>进行网格化及插值处理，然后将其绘制成二维位场异常剖面图，便实现了一维位场异常曲线构建二维位场异常剖面，获得的二维剖面具有异常信息展示直观、易于地质解释的优点。
【IPC分类】G01V3/38, G01V1/30
【公开号】CN105425307
【申请号】CN201510870525
【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