一种基于方向小波分析的重磁异常处理方法

摘要

本发明涉及一种基于方向小波分析的重磁异常处理方法，是利用具有方向表征特性的方向小波函数对重磁异常等地球物理数据进行小波分析的方法。本方法通过选取方向小波函数并进行多尺度小波分析可直接提取特定方向的异常特征，有效提取与地下特定方向(走向)地质体的异常信息，可用于断裂体系及构造边界分析、特定地质体边界提取、地球内部结构成像等应用领域。

主权项

1.一种基于方向小波分析的重磁异常处理方法，其适用于对地球物理勘探中的重磁数据进行处理，该方法包括以下步骤：第一步、原始数据获取：首先利用重力仪或磁力仪在野外采集重磁资料数据，按规则网格间距网格化，形成网格化数据文件作为输入数据；第二步、对数据进行处理：(1)重磁异常频谱F(k)分析，利用二维傅里叶变换计算输入数据频谱特征；(2)根据重磁异常频谱特征及异常提取目的，确定所需方向小波基及方向小波的参数；其中重磁异常频谱F(k)为波数k的函数，将重磁异常频谱F(k)变换到极坐标系可表述为波数和方位角(k，φ)的函数，其中tanφ＝k_y/k_x，k_x为x方向的波数、k_y为y方向的波数。；在极坐标系下按照k对频谱异常进行统计，获取重磁异常的振幅谱随波数的变换规律，按照能量集中的区域选取小波基的中心频率及相对应的带宽范围；在极坐标系下按照角度φ对频谱异常进行统计，获取重磁异常的振幅谱随方位角的变换规律，通过选取能量集中的优势方位角或与优势方位角呈正交的方向，确定方向小波基的方位角参数；进而提取异常主要分量、提取异常优势变化方向分量，并进而分析提取异常中隐含的地质体走向、断裂走向的地质信息。如方向小波基为空间域表达式，则转化为频率域表达式进行计算；(3)重磁异常频谱与方向小波基相乘获取各阶次小波变换信息：${\mathrm{WT}}_f(s,b)=\frac{\sqrt{s}}{2\pi }\int F\left(k\right)\Psi \left(\mathrm{sk}\right)e^{\mathrm{jkb}}\mathrm{dk}$其中，F(k)为输入数据重磁异常频谱，Ψ(k)为基本小波或母小波函数(x)的频谱，k为波数，s＞0是尺度因子，b表示位移，ψ_s(x)的频谱为将相乘后结果(即：WT_f(s，b))通过逆傅里叶变换，转化为空间域，实现重磁异常数据的方向小波分析；(4)执行步骤(2)-步骤(3)，对多尺度参数及多个小波基参数对重磁数据进行处理；第三步：对所获取的所有处理结果(即不同尺度s和位移b所获取的小波变换结果WT_f(s，b))进行异常分析及提取，获取断裂、构造边界、特殊地质体边界的各类目标体信息。