一种多道瞬变电磁法（mtem）虚拟波场提取装置与方法
【专利摘要】本申请提出一种多道瞬变电磁法波场提取方法与装置，涉及煤田水文地质与地球物理领域，包括：提取全时域扩散场的虚拟波场数据；提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据；对全时域提取结果与分窗口提取结果进行相关叠加，叠加结果作为虚拟波场提取结果。可以得到更加稳定、光滑的虚拟波场波形曲线，且抗干扰能力较强。
【专利说明】
一种多道瞬变电磁法(MTEM)虚拟波场提取装置与方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及煤田水文地质与地球物理领域，具体涉及一种多道瞬变电磁法波场提 取方法与装置。
【背景技术】
[0002] 多道瞬变电磁法（Multi-channel transient electromagnetic，MTEM)出现于20 世纪90年代，是近年来发展起来的一种新的地球物理勘查技术。MTEM技术采用一发多收、阵 列采集的方式进行数据接收，目前，MTEM技术主要用于探测高阻油气资源，在陆地和水深几 百米内的海域均可进行探测。
[0003] MTEM技术的数据采集方式与地震法类似，可以得到与地震数据类似的共偏移距道 集、共中心点道集等数据格式。因此，采用瞬变电磁拟地震解释方法对MTEM数据进行数据处 理解释具有一定的优越性。虚拟波场提取是瞬变电磁拟地震处理的前提，因此研究MTEM虚 拟波场提取方法，具有重要意义。
[0004] 陈本池等采用奇异值分解法进行虚拟波场提取，并对算法中的影响因素进行了系 统的研究和计算。李貅等将正则化算法引入到虚拟波场提取过程中，采用时间窗口分段计 算的方式，改善了系数矩阵的病态程度，使得虚拟波场解更加稳定和可靠。戚志鹏等在李貅 研究基础上，将正则化共辄梯度法与预条件共辄梯度法结合，采用预条件正则化共辄梯度 法进行虚拟波场提取，提高了提取精度。
[0005] MTEM方法通过接地电极向大地注入阶跃电流，同时采用接地电极接收瞬变电场轴 向分量，最后通过解卷积的方式从采集到的信号中获取与地下介质信息相关的大地脉冲响 应。
[0006] MTEM方法的数据采集形式如图1所示。它采用电偶极源发射，电偶极子阵列接收的 方式采集不同偏移距下的感应电场轴向分量，同时在发射源附近采集源信号。采用接收阵 列采集数据，在一定程度上提高了数据采集效率，海上探测时尤为如此。同时这种采集方式 能够对地下目标体进行多次覆盖，从而可将采集到的数据整理成共中心点道集、共偏移距 道集，进而可借鉴地震勘探中的方法技术进行处理。
[0007] 若将大地看成线性时不变系统，则多道瞬变电磁系统采集到的响应信号可以表达 成如下形式：
[0008] ak(xs，Xr，t) = i(k，xs，t)*r(xr，t)*g(xs，xr，t)+n(x r，t)
[0009] 其中，315(13^1'，1：)表示接收到的总响应，;[(1^，13,1:)表示源电流，1'(11^1:)表示记录 系统的系统响应，k代表第k次数据采集，g (Xs，Xr，t)为大地脉冲响应，n (Xr，t)为噪声，^为 发射源位置，为接收机位置，t为时间。根据上式可知，MTEM采集到的响应信号在经过去噪 处理后，通过解卷积的方式可以获得大地脉冲响应。
[0010] 为提高信噪比和分辨率，MTEM技术采用m序列发射波形。图2-4为MTEM源电流信号、 接收信号及大地脉冲响应示意图。
[0011] 虚拟波场提取是MTEM拟地震处理的前提。时域扩散场与虚拟波场之间的数学对应 关系，其具体表达式为，
[0013]式中，E(X，y，z，t)为扩散场，U(X，y，ζ，τ)为虚拟波场，τ为虚拟时间。通过求解上面 公式，即可完成ΜΤΕΜ虚拟波场提取。
[0014] 由式上式可知，虚拟波场的求取是典型的反问题，其很重要的特征就是不适定性。 对于反问题的求解，普通的数值化方法已不能满足要求。
【发明内容】
[0015] 本发明提供一种多道瞬变电磁法波场提取方法与装置，在以往奇异值分解法、预 条件正则化共辄梯度法两种不同的常规提取方法研究基础上，采用相关叠加法提取ΜΤΕΜ 虚拟波场信息。
[0016] 为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
[0017] -种多道瞬变电磁法波场提取方法，包括：
[0018] 提取全时域扩散场的虚拟波场数据；
[0019] 提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据；
[0020] 对全时域提取结果与分窗口提取结果进行相关叠加，叠加结果作为虚拟波场提取 结果。
[0021 ]可选地，提取全时域扩散场的虚拟波场数据包括：
[0022]采用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据；
[0023] 提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据包括：
[0024] 采用预条件正则化共辄梯度法提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据。
[0025]可选地，采用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据包括：
[0026] 使用超松弛预条件降低时域扩散场与虚拟波场的关系矩阵的条件数；
[0027] 利用所述降低的条件数构造预条件子；
[0028] 通过正则化方式对迭代方程组进行迭代求解；
[0029] 利用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据，得到对应的虚 拟波场数据。
[0030] 可选地，采用预条件正则化共辄梯度法提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据包 括：
[0031 ]步骤S1、根据预设的时间窗口，利用预条件正则化共辄梯度法提取所述时间窗口 内的扩散场的虚拟波场数据；
[0032] 步骤S2、将当前时间窗口推移一时间单位，并利用预条件正则化共辄梯度法提取 所述推移时间窗口内的扩散场的虚拟波场数据；
[0033] 步骤S3、判断当前时间窗口是否为最后一个时间窗口，若否，返回步骤S2,若是，获 得各窗口扩散场虚拟波场数据。
[0034] 可选地，对全时域提取结果与分窗口提取结果进行相关叠加，叠加结果作为虚拟 波场提取结果包括：
[0035] 依次将各窗口扩散场虚拟波场数据与全时域扩散场的虚拟波场数据进行相关性 分析，当所述所述相关性大于或者等于设定阈值，则保留所述时间窗口的扩散场虚拟波场 数据，否则舍去所述时间窗口的扩散场虚拟波场数据;将保留的全部时间窗口的扩散场虚 拟波场数据与所述全时域扩散场的虚拟波场数据进行叠加，获得虚拟波场提取结果。
[0036] 本发明还提供一种多道瞬变电磁法波场提取装置，包括：
[0037] 第一提取模块，用于提取全时域扩散场的虚拟波场数据；
[0038] 第二提取模块，用于提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据；
[0039] 叠加模块，用于对全时域提取结果与分窗口提取结果进行相关叠加，叠加结果作 为虚拟波场提取结果。
[0040] 可选地，所述第一提取模块用于通过如下方式实现提取全时域扩散场的虚拟波场 数据：
[0041] 采用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据；
[0042] 所述第二提取模块用于通过如下方式实现提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数 据：
[0043]采用预条件正则化共辄梯度法提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据。
[0044]可选地，所述第一提取模块用于通过如下方式实现采用预条件正则化共辄梯度法 提取全时域扩散场的虚拟波场数据：
[0045] 使用超松弛预条件降低时域扩散场与虚拟波场的关系矩阵的条件数；
[0046] 利用所述降低的条件数构造预条件子；
[0047] 通过正则化方式对迭代方程组进行迭代求解；
[0048]利用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据，得到对应的虚 拟波场数据。
[0049] 可选地，所述第二提取模块用于通过如下方式实现采用预条件正则化共辄梯度法 提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据：
[0050] 步骤S1、根据预设的时间窗口，利用预条件正则化共辄梯度法提取所述时间窗口 内的扩散场的虚拟波场数据；
[0051] 步骤S2、将当前时间窗口推移一时间单位，并利用预条件正则化共辄梯度法提取 所述推移时间窗口内的扩散场的虚拟波场数据；
[0052] 步骤S3、判断当前时间窗口是否为最后一个时间窗口，若否，返回步骤S2,若是，获 得各窗口扩散场虚拟波场数据。
[0053] 可选地，所述叠加模块用于通过如下方式实现对全时域提取结果与分窗口提取结 果进行相关叠加，叠加结果作为虚拟波场提取结果：
[0054] 依次将全各窗口扩散场虚拟波场数据与全时域扩散场的虚拟波场数据进行相关 性分析，当所述所述相关性大于或者等于设定阈值;则保留所述时间窗口的扩散场虚拟波 场数据，否则舍去所述时间窗口的扩散场虚拟波场数据;将保留的全部时间窗口的扩散场 虚拟波场数据与所述全时域扩散场的虚拟波场数据进行叠加，获得虚拟波场提取结果。
[0055] 本发明和现有技术相比，具有如下有益效果：
[0056]本发明的方法和装置，采用预条件正则化共辄梯度法对全时域扩散场数据进行虚 拟波场提取，采用同种方法对划分的各窗口扩散场数据进行虚拟波场提取，再对全时域提 取结果与分窗口提取结果进行相关叠加，叠加结果作为最终的提取结果。可以得到更加稳 定、光滑的虚拟波场波形曲线，且抗干扰能力较强。
【附图说明】
[0057]图1是现有技术的MTEM数据采集示意图；
[0058]图2是现有技术的MTEM源电流信号示意图；
[0059]图3是现有技术的MTEM接收信号示意图；
[0060]图4是现有技术的MTEM大地脉冲响应示意图；
[0061 ]图5是本发明实施例的多道瞬变电磁法波场提取方法的流程图；
[0062] 图6是本发明实施例的多道瞬变电磁法波场提取装置的结构示意图；
[0063] 图7是本发明实施例的全时域扩散场虚拟波场提取积分窗口示意图；
[0064] 图8是本发明实施例的窗口 1虚拟波场提取积分窗口示意图；
[0065] 图9是本发明实施例的窗口 2虚拟波场提取积分窗口示意图；
[0066]图10是本发明实施例的MTEM仿真数据模型示意图；
[0067] 图11是本发明实施例的奇异值虚拟波场无噪声提取结果示意图；
[0068] 图12是本发明实施例的奇异值虚拟波场有噪声提取结果示意图；
[0069] 图13是本发明实施例的全时段虚拟波场无噪声提取结果示意图；
[0070] 图14是本发明实施例的全时段虚拟波场有噪声提取结果示意图；
[0071 ]图15是本发明实施例的叠加法虚拟波场无噪声提取结果示意图；
[0072]图16是本发明实施例的叠加法虚拟波场有噪声提取结果示意图；
[0073]图17是本发明实施例的MTEM测线图；
[0074]图18是本发明实施例的MTEM大地脉冲响应示意图；
[0075]图19是本发明实施例的奇异值虚拟波场有噪声提取结果示意图；
[0076]图20是本发明实施例的全时段虚拟波场有噪声提取结果示意图；
[0077] 图21是本发明实施例的叠加法虚拟波场有噪声提取结果示意图。
【具体实施方式】
[0078] 为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本 发明的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实施例中 的特征可以相互任意组合。
[0079] 如图5所示，本发明实施例提供一种多道瞬变电磁法波场提取方法，包括：
[0080] S101、提取全时域扩散场的虚拟波场数据；
[0081] S102、提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据；
[0082] S103、对全时域提取结果与分窗口提取结果进行相关叠加，叠加结果作为虚拟波 场提取结果。
[0083] S101 包括：
[0084]采用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据；
[0085] S102 包括：
[0086] 采用预条件正则化共辄梯度法提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据。
[0087] 具体地，S101包括：
[0088] 使用超松弛预条件降低时域扩散场与虚拟波场的关系矩阵的条件数；
[0089] 利用所述降低的条件数构造预条件子；
[0090] 通过正则化方式对迭代方程组进行迭代求解；
[0091] 利用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据，得到对应的虚 拟波场数据。
[0092]提取虚拟波场数据如下：
[0096]写成矩阵形式为：
[0097] KmXnU = E
[0098] 式中，. . .Ur^U^EiA，. . .En)，KmXn为系数矩阵，将系数矩阵K进行奇 异值分解，
[0099] K_ =
[0100] 式中，LmXm，νηΧη为正交矩阵，SmXn为对角矩阵。此时有，
[0101] u =
[0102] 奇异值分解后的系数矩阵，其病态程度在求解过程中不会增加。同时，奇异值分解 将系数矩阵对角化，可以大大减少计算机运算时间。
[0103] 将 KmXnU = E 转化为：
[0104] K；x K x U = K； Ε
[0105] 式中，K^:nSKmXn的转置，只要KmXn为列满秩矩阵，就是正定矩阵。但 的条件数较Kmxn更大，因此首先使用超松弛预条件法对条件数进行降低。构造预条 件子为：
[0106] M(cr) = (Cj + ii>C2rlC1_1(C1 + ?C3)
[0107] 式中，&χ2χ3为KLU勺对角元、下三角元和上三角元，ω为(〇,2)内的参数。
[0108] 预条件子选定后，通过正则化方法对方程组进行迭代求解。构造新的迭代方程如 下所示：
[0109] M(a)-1KmXn(a)x=M(a)-1(ax k+E)
[0110] 式中，a为正则化参数，xk为第k次迭代的值，X初值选为，
[0111] U) = al + d
[0112] 对全时域扩散场数据进行预条件正则化共辄梯度法虚拟波场提取，得到对应的虚 拟波场Uaii(如图7所示）。
[0113] 具体地，S102包括：
[0114] 步骤S1、根据预设的时间窗口，利用预条件正则化共辄梯度法提取所述时间窗口 内的扩散场的虚拟波场数据；
[0115] 步骤S2、将当前时间窗口推移一时间单位，并利用预条件正则化共辄梯度法提取 所述推移时间窗口内的扩散场的虚拟波场数据；
[0116] 步骤S3、判断当前时间窗口是否为最后一个时间窗口，若否，返回步骤S2,若是，获 得各窗口扩散场虚拟波场数据。
[0117] 首先，选定一个时间窗口，对该时窗口内的扩散场数据进行预条件正则化共辄梯 度法虚拟波场提取，得到对应的虚拟波场山(如图8所示）；
[0118] 然后，将时间窗口整体推移一个时间单位，对该时窗内的扩散场数据进行正则化 共辄梯度法虚拟波场提取，得到对应的虚拟波场U 2 (图如图9所示）；
[0119] 最后，将时间窗口整体推移一个时间单位，重复上述，如此循环下去，直到推移到 最后一个时间窗口，得到各窗口对应的虚拟波场U3，U4, . . .，Un-m+l
[0120] 具体地，S103包括：
[0121 ]依次将全各窗口扩散场虚拟波场数据与全时域扩散场的虚拟波场数据进行相关 性分析，当所述所述相关性大于或者等于设定阈值;则保留所述时间窗口的扩散场虚拟波 场数据，否则舍去所述时间窗口的扩散场虚拟波场数据;将保留的全部时间窗口的扩散场 虚拟波场数据与所述全时域扩散场的虚拟波场数据进行叠加，获得虚拟波场提取结果。
[0122]为压制一条件正则化共辄梯度法提取结果中的虚假峰值，得到更加光滑的虚拟波 场波形，采用相关叠加法进行虚拟波场提取，首先，依次将仏(11 = 1，2, . . .，n-m+l)与Uall进 行相关性分析，如果两者相关性大于某一阈值α，则将Un保留，否则舍去。两者的相关性计算 如下：
[0124] 然后，将全部保留的1^与1^11进行叠加，叠加结果作为最终的虚拟波场提取结果。
[0125] 如图6所示，本发明实施例还提供一种多道瞬变电磁法波场提取装置，包括：
[0126] 第一提取模块，用于提取全时域扩散场的虚拟波场数据；
[0127] 第二提取模块，用于提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据；
[0128] 叠加模块，用于对全时域提取结果与分窗口提取结果进行相关叠加，叠加结果作 为虚拟波场提取结果。
[0129] 所述第一提取模块用于通过如下方式实现提取全时域扩散场的虚拟波场数据：
[0130] 采用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据；
[0131]所述第二提取模块用于通过如下方式实现提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数 据：
[0132] 采用预条件正则化共辄梯度法提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据。
[0133] 所述第一提取模块用于通过如下方式实现采用预条件正则化共辄梯度法提取全 时域扩散场的虚拟波场数据：
[0134] 使用超松弛预条件降低时域扩散场与虚拟波场的关系矩阵的条件数；
[0135] 利用所述降低的条件数构造预条件子；
[0136] 通过正则化方式对迭代方程组进行迭代求解；
[0137] 利用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据，得到对应的虚 拟波场数据。
[0138] 所述第二提取模块用于通过如下方式实现采用预条件正则化共辄梯度法提取划 分的各窗口扩散场虚拟波场数据：
[0139] 步骤S1、根据预设的时间窗口，利用预条件正则化共辄梯度法提取所述时间窗口 内的扩散场的虚拟波场数据；
[0140] 步骤S2、将当前时间窗口推移一时间单位，并利用预条件正则化共辄梯度法提取 所述推移时间窗口内的扩散场的虚拟波场数据；
[0141] 步骤S3、判断当前时间窗口是否为最后一个时间窗口，若否，返回步骤S2,若是，获 得各窗口扩散场虚拟波场数据。
[0142] 所述叠加模块用于通过如下方式实现对全时域提取结果与分窗口提取结果进行 相关叠加，叠加结果作为虚拟波场提取结果：
[0143] 依次将全各窗口扩散场虚拟波场数据与全时域扩散场的虚拟波场数据进行相关 性分析，当所述所述相关性大于或者等于设定阈值;则保留所述时间窗口的扩散场虚拟波 场数据，否则舍去所述时间窗口的扩散场虚拟波场数据;将保留的全部时间窗口的扩散场 虚拟波场数据与所述全时域扩散场的虚拟波场数据进行叠加，获得虚拟波场提取结果。
[0144] 实施例一
[0145] 为验证相关叠加法虚拟波场提取效果，采用三种提取方法对MTEM数据进行虚拟波 场提取，并对比其效果。图10为本发明实施例的地电模型，模型为两层水平模型，地层分界 面深度为200m，上层电阻率为100 Ω ·πι，下层电阻率为?ο Ω ·πι。发射源长度500m，发射电 流10A，接收点位于距发射源中点1000m处。为了对比三种方法的抗干扰性，在仿真数据中加 入5%的随机噪声，采用三种方法分别对无噪声数据和含噪数据进行虚拟波场提取。
[0146] 图11-12为采用奇异值分解法进行虚拟波场提取的结果。其中，图11为无噪声数据 提取结果，图12为含5%随机噪声数据提取结果。由图11-12可知，奇异值分解法得到的虚拟 波场波形跳动比较大，存在虚假波形。尤其是当存在噪声时，虚拟波场跳动十分剧烈，已不 能得到正确结果。
[0147] 图13-14为采用预条件正则化共辄梯度法进行虚拟波场提取的结果。其中，图13为 无噪声数据提取结果，图14为含5 %随机噪声数据提取结果。由图13-14可知，预条件正则化 共辄梯度法得到的虚拟波场波形相对稳定，波峰明显。但当存在噪声时，虚拟波场出现比较 大的跳动，出现多个虚假波峰。
[0148] 图15-16为采用相关叠加法进行虚拟波场提取的结果。其中，图15为无噪声数据提 取结果，图16为含5 %随机噪声数据提取结果。由图15-16可知，相关叠加法虚拟波场提取的 结果较正则化共辄梯度法更加光滑，可以有效的抑制虚假波峰幅值。
[0149] 实施例二
[0150]为对比不同虚拟波场提取方法的实际应用效果，采用三种方法分别对MTEM实测数 据进行虚拟波场提取，并对其效果进行对比。
[0151]测区内新生界覆盖较厚，在黄土窑岩组及花岗斑岩出露区断裂较发育，主要为北 东向（北西向），其次为近南北向。北东向断裂为区内的主要断裂。图17为MTEM测线图。测线 全长4.8km，角度为北偏东57°。发射极距240m，接收极距40m。发射电流30A，频率128Hz，采用 10台接收机同时采集30道电场数据。采集时，接收机位置固定，发射机沿测线跑极。
[0152] 本次分析所用数据采集点位于测线2900m处，发射机位于3480m处。采集数据经过 预处理后得到的大地脉冲响应如图18所示。
[0153] 图19-21为大地脉冲响应虚拟波场提取结果。其中，图19为奇异值分解法提取结 果，图20为预条件正则化共辄梯度法提取结果，图21为相关叠加法提取结果。对比三种不同 方法的虚拟波场提取结果可知，采用奇异值分解法提取的虚拟波场波形剧烈震荡，无法分 辨波峰位置;采用预条件正则化共辄梯度法提取的虚拟波场波形较奇异值分解法有很大改 善，但波形仍然呈现锯齿状，波峰不明显;采用相关叠加法提取的虚拟波场波形非常光滑， 可以明显分辨出波峰位置。这表明，在对MTEM实测数据进行虚拟波场提取时，相关叠加法是 最佳方法。
[0154]虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方 案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不 脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变 化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。
【主权项】
1. 一种多道瞬变电磁法波场提取方法，其特征在于，包括： 提取全时域扩散场的虚拟波场数据； 提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据； 对全时域提取结果与分窗口提取结果进行相关叠加，叠加结果作为虚拟波场提取结 果。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 提取全时域扩散场的虚拟波场数据包括： 采用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据； 提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据包括： 采用预条件正则化共辄梯度法提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于:采用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩 散场的虚拟波场数据包括： 使用超松弛预条件降低时域扩散场与虚拟波场的关系矩阵的条件数； 利用所述降低的条件数构造预条件子； 通过正则化方式对迭代方程组进行迭代求解； 利用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据，得到对应的虚拟波 场数据。4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，采用预条件正则化共辄梯度法提取划分的各 窗口扩散场虚拟波场数据包括： 步骤S1、根据预设的时间窗口，利用预条件正则化共辄梯度法提取所述时间窗口内的 扩散场的虚拟波场数据； 步骤S2、将当前时间窗口推移一时间单位，并利用预条件正则化共辄梯度法提取所述 推移时间窗口内的扩散场的虚拟波场数据； 步骤S3、判断当前时间窗口是否为最后一个时间窗口，若否，返回步骤S2,若是，获得各 窗口扩散场虚拟波场数据。5. 如权利要求2所述的方法，其特征在于:对全时域提取结果与分窗口提取结果进行相 关叠加，叠加结果作为虚拟波场提取结果包括： 依次将各窗口扩散场虚拟波场数据与全时域扩散场的虚拟波场数据进行相关性分析， 当所述所述相关性大于或者等于设定阈值，则保留所述时间窗口的扩散场虚拟波场数据， 否则舍去所述时间窗口的扩散场虚拟波场数据;将保留的全部时间窗口的扩散场虚拟波场 数据与所述全时域扩散场的虚拟波场数据进行叠加，获得虚拟波场提取结果。6. -种多道瞬变电磁法波场提取装置，其特征在于，包括： 第一提取模块，用于提取全时域扩散场的虚拟波场数据； 第二提取模块，用于提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据； 叠加模块，用于对全时域提取结果与分窗口提取结果进行相关叠加，叠加结果作为虚 拟波场提取结果。7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于： 所述第一提取模块用于通过如下方式实现提取全时域扩散场的虚拟波场数据： 采用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据； 所述第二提取模块用于通过如下方式实现提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据： 采用预条件正则化共辄梯度法提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据。8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于:所述第一提取模块用于通过如下方式实现采 用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据： 使用超松弛预条件降低时域扩散场与虚拟波场的关系矩阵的条件数； 利用所述降低的条件数构造预条件子； 通过正则化方式对迭代方程组进行迭代求解； 利用预条件正则化共辄梯度法提取全时域扩散场的虚拟波场数据，得到对应的虚拟波 场数据。9. 如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二提取模块用于通过如下方式实现采 用预条件正则化共辄梯度法提取划分的各窗口扩散场虚拟波场数据： 步骤S1、根据预设的时间窗口，利用预条件正则化共辄梯度法提取所述时间窗口内的 扩散场的虚拟波场数据； 步骤S2、将当前时间窗口推移一时间单位，并利用预条件正则化共辄梯度法提取所述 推移时间窗口内的扩散场的虚拟波场数据； 步骤S3、判断当前时间窗口是否为最后一个时间窗口，若否，返回步骤S2,若是，获得各 窗口扩散场虚拟波场数据。10. 如权利要求7所述的装置，其特征在于:所述叠加模块用于通过如下方式实现对全 时域提取结果与分窗口提取结果进行相关叠加，叠加结果作为虚拟波场提取结果： 依次将全各窗口扩散场虚拟波场数据与全时域扩散场的虚拟波场数据进行相关性分 析，当所述所述相关性大于或者等于设定阈值;则保留所述时间窗口的扩散场虚拟波场数 据，否则舍去所述时间窗口的扩散场虚拟波场数据;将保留的全部时间窗口的扩散场虚拟 波场数据与所述全时域扩散场的虚拟波场数据进行叠加，获得虚拟波场提取结果。
【文档编号】G01V3/38GK106094044SQ201610079494
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年2月6日 公开号201610079494.6, CN 106094044 A, CN 106094044A, CN 201610079494, CN-A-106094044, CN106094044 A, CN106094044A, CN201610079494, CN201610079494.6
【发明人】薛国强, 李貅, 智清全, 钟华森, 底青云
【申请人】中国科学院地质与地球物理研究所