一種1d位場異常曲線構(gòu)建2d位場異常剖面的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于位場數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種1D位場異常曲線構(gòu)建2D位場異 常剖面的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 位場包括重力場、磁場和電場，位場的異常是來自不同深度、不同尺度場源體綜合 響應(yīng)及共同疊加的結(jié)果。受位場勘探方法理論自身的限制，野外位場數(shù)據(jù)采集難以獲得深 度(維)信息，致使位場異常的地質(zhì)解釋不夠直觀，從而增大了位場資料地質(zhì)解釋工作的難 度，并降低了地質(zhì)解釋的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提出了一種1D位場異常曲線構(gòu) 建2D位場異常剖面的方法，該方法具有異常信息展示直觀，易于地質(zhì)解釋的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種1D位場異常曲線構(gòu)建2D位場 異常剖面的方法，包括如下步驟：
[0005] 第一步，將含有m個(gè)采樣點(diǎn)，點(diǎn)距為△X的一維位場異常數(shù)據(jù)讀取到一維數(shù)組f中；
[0006] 第二步，對一維數(shù)組f進(jìn)行一維離散小波多尺度分解，一維離散小波多尺度分解正 變換為：
[0007]
[0008] 式中，Φ稱為基本小波(也稱為母小波）為Φ的共輒函數(shù);a表示伸縮系數(shù)，反映特 定基函數(shù)的寬度（也叫做尺度）；b表示平移系數(shù)，指定沿X軸平移的位置，且<3.= 4= ，并令ao=2，bo=l，jEZ，keZ;Δχ為點(diǎn)距；i =〇,2，···，m_l，為采樣序號；
[0009] 第三步，分別提取每一尺度小波細(xì)節(jié)的高頻分量，并進(jìn)行一維離散小波反變換，一 維離散小波多尺度分解反變換為：
[0010]
[0011] 式中，Φ稱為基本小波（也稱為母小波）；jez，kez;x=i·ΔX，為數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)坐 標(biāo)，ΔX為點(diǎn)距；i= 〇，2，…，m_l，為米樣序號；
[0012] 第四步，將尺度維等效為擬深度維，并按由小尺度到大尺度的順序組建多尺度高 頻分量的位場異常數(shù)據(jù)，形成二維數(shù)據(jù)F;
[0013] 第五步，對二維數(shù)據(jù)F進(jìn)行網(wǎng)格化及插值處理，然后將其繪制成二維位場異常剖面 圖，便實(shí)現(xiàn)了一維（1D)位場異常曲線構(gòu)建二維(2D)位場異常剖面。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：
[0015] 本方法基于淺層場源體產(chǎn)生的位場異常頻率相對較高，而深層場源體產(chǎn)生的位場 異常頻率相對較低，并且隨深度增加，位場異常的頻率在逐漸降低為假設(shè)前提，通過一維離 散小波多尺度分解技術(shù)，將來自不同深度、不同場源的位場異常進(jìn)行多尺度分解，然后把尺 度維等效為擬深度維，并按由小尺度到大尺度的次序?qū)⑽粓霎惓＿M(jìn)行組合，從而將一維 (1D)位場異常曲線拓展構(gòu)建出二維(2D)位場異常剖面，此二維(2D)剖面可直接用于地質(zhì)解 釋;該方法具有異常信息展示直觀，易于地質(zhì)解釋的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016] 圖1為實(shí)際一維（1D)布格重力異常曲線圖。
[0017] 圖2為本發(fā)明一維離散小波13尺度分解并重構(gòu)獲得的不同尺度高頻分量布格重力 異常曲線圖。
[0018] 圖3為本發(fā)明一維（1D)布格重力異常曲線13尺度分解構(gòu)建獲得的二維(2D)布格重 力異常剖面圖。
[0019] 具體實(shí)施方法
[0020] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021] 參見圖1、2、3,一種1D位場異常曲線構(gòu)建2D位場異常剖面的方法，包括如下步驟： [0022]第一步，將含有m個(gè)采樣點(diǎn)，點(diǎn)距為Δχ的一維位場異常數(shù)據(jù)讀取到一維數(shù)組f中， 參見圖1;
[0023] 第二步，對一維數(shù)組f進(jìn)行一維離散小波多尺度分解，一維離散小波多尺度分解正 變換為：
[0024]
[0025] 式中，料爾為基本小波(也稱為母小波）為Φ的共輒函數(shù);a表示伸縮系數(shù)，反映特 定基函數(shù)的寬度（也叫做尺度）；b表示平移系數(shù)，指定沿X軸平移的位置，且 " =<7丨;'，厶=^^/，!|，并令已〇 = 2，13〇=1，拆2，1^2;厶叉為點(diǎn)距;土 = 〇,2，"，111-1，為采樣序號；
[0026] 第三步，分別提取每一尺度小波細(xì)節(jié)的高頻分量，并進(jìn)行一維離散小波反變換，一 維離散小波多尺度分解反變換為：
[0027]
[0028] 式中，Φ稱為基本小波（也稱為母小波）；jeZ，keZ;x=i·ΔX，為數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)坐 標(biāo)，八X為點(diǎn)距；i=0，2，…，m_l，為米樣序號，參見圖2;
[0029] 第四步，將尺度維等效為擬深度維，并按由小尺度到大尺度的順序組建多尺度高 頻分量的位場異常數(shù)據(jù)，形成二維數(shù)據(jù)F;
[0030] 第五步，對二維數(shù)據(jù)F進(jìn)行網(wǎng)格化及插值處理，然后將其繪制成二維位場異常剖面 圖，便實(shí)現(xiàn)了一維（1D)位場異常曲線構(gòu)建二維(2D)位場異常剖面，參見圖3。
[0031] 實(shí)施實(shí)例
[0032] 將含有155個(gè)采樣點(diǎn)，點(diǎn)距為2km的實(shí)測一維布格重力異常數(shù)據(jù)為例說明實(shí)施步 驟：
[0033]第一步，將含有155個(gè)采樣點(diǎn)，點(diǎn)距為2km的一維布格重力異常數(shù)據(jù)讀取到一維數(shù) 組f中，圖1;
[0034] 第二步，對一維數(shù)組f進(jìn)行一維離散小波13尺度分解，一維離散小波13尺度分解正 變換為：
[0035]
[0036] 式中，料爾為基本小波(也稱為母小波）為Φ的共輒函數(shù);a表示伸縮系數(shù)，反映特 定基函數(shù)的寬度（也叫做尺度）；b表示平移系數(shù)，指定沿X軸平移的位置，且 辦.=fe^60.，并令a〇 = 2，b〇 = 1，j= 0，l，."，12，kez;Δx= 2km，為點(diǎn)距；i= 0,1，…， 154,為米樣序號；
[0037] 第三步，分別提取每一尺度小波細(xì)節(jié)的高頻分量，并進(jìn)行一維離散小波反變換，一 維離散小波多尺度分解反變換為：
[0038]
[0039] 式中，Φ稱為基本小波（也稱為母小波）；]_ =0，1，"_，12沽三23=丨.&。為數(shù)據(jù)采 樣點(diǎn)坐標(biāo)；Ax = 2km，為點(diǎn)距;?= 0，1，···，154,為采樣序號，圖2;
[0040] 第四步，將尺度維等效為擬深度維，并按由小尺度到大尺度的順序組建13尺度高 頻分量的布格重力異常數(shù)據(jù)，形成二維數(shù)據(jù)F;
[0041] 第五步，對二維數(shù)據(jù)F進(jìn)行網(wǎng)格化及插值處理，然后將其繪制成二維布格重力異常 剖面圖，便實(shí)現(xiàn)了一維（1D)布格重力異常曲線構(gòu)建二維(2D)布格重力異常剖面，圖3。
[0042]實(shí)例效果說明：
[0043] 圖丨是實(shí)際一維（1D)布格重力異常曲線，其中橫坐標(biāo)為采樣點(diǎn)序號，縱坐標(biāo)為布格 重力異常值A(chǔ)g(單位:mGal)，該曲線沿測線方向（橫向）上的異常特征表現(xiàn)較明顯，但缺乏 深度域的信息，無法明確判斷出由什么樣的地質(zhì)體、在什么位置引起了這些布格重力異常。
[0044] 圖2中每一條曲線代表不同尺度的布格重力異常曲線，其中橫坐標(biāo)為采樣點(diǎn)序號， 縱坐標(biāo)為布格重力異常值Δg(單位:mGal)。
[0045] 圖3是由一維（1D)布格重力異常曲線經(jīng)過一維離散小波多尺度分解及重構(gòu)獲得的 二維(2D)布格重力異常剖面，其中橫坐標(biāo)為采樣點(diǎn)序號，縱坐標(biāo)為尺度(擬深度），色標(biāo)代表 二維剖面不同位置處的布格重力異常值△g(單位:mGal)。由于本發(fā)明將尺度維等效為擬深 度維，從而拓展出深度域(維)信息，從該剖面圖的異常值大小及異常輪廓可有效識別出布 格重力異常在二維剖面上的分布特征，并定性判斷出引起布格重力異常的地質(zhì)體是高密度 體還是低密度體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種ID位場異常曲線構(gòu)建2D位場異常剖面的方法，其特征在于，包括如下步驟： 第一步，將含有m個(gè)采樣點(diǎn)，點(diǎn)距為Λχ的一維位場異常數(shù)據(jù)讀取到一維數(shù)組f中； 第二步，對一維數(shù)組f進(jìn)行一維離散小波多尺度分解，一維離散小波多尺度分解正變換 為：式中，Φ稱為基本小波;P為Φ的共輒函數(shù);a表示伸縮系數(shù)，反映特定基函數(shù)的寬度;b表 示平移系數(shù)，指定沿X軸平移的位置，且X為點(diǎn)距;i = O，1，…，m-l，為采樣序號； 第三步，分別提取每一尺度小波細(xì)節(jié)的高頻分量，并進(jìn)行一維離散小波反變換，一維離 散小波多尺度分解反變換為：I 式中，Φ稱為基本小波；jez，kez;x=i · Λχ，為數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)坐標(biāo)；Λχ為點(diǎn)距；i = 0， 1，…，m-l，為米樣序號； 第四步，將尺度維等效為擬深度維，并按由小尺度到大尺度的順序組建多尺度高頻分 量的位場異常數(shù)據(jù)，形成二維數(shù)據(jù)F; 第五步，對二維數(shù)據(jù)F進(jìn)行網(wǎng)格化及插值處理，然后將其繪制成二維位場異常剖面圖， 便實(shí)現(xiàn)了一維位場異常曲線構(gòu)建二維位場異常剖面。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ID位場異常曲線構(gòu)建2D位場異常剖面的方法，其特征在 于，包括如下步驟： 第一步，將含有155個(gè)采樣點(diǎn)，點(diǎn)距為2km的一維布格重力異常數(shù)據(jù)讀取到一維數(shù)組f 中； 第二步，對一維數(shù)組f進(jìn)行一維離散小波13尺度分解，一維離散小波13尺度分解正變換 為：式中，Φ稱為基本小波;P為Φ的共輒函數(shù);a表示伸縮系數(shù)，反映特定基函數(shù)的寬度;b表 示平移系數(shù)，指定沿X軸平移的位置，且并令ao = 2，bo=l，j = 0，l，~，12， keZ;Ax = 2km，為點(diǎn)距;i = 0，l，···，154,為采樣序號； 第三步，分別提取每一尺度小波細(xì)節(jié)的高頻分量，并進(jìn)行一維離散小波反變換，一維離 散小波多尺度分解反變換為：式中，Φ稱為基本小波；j = 0，l，"_，12，k￡Z;x = i · Λχ，為數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)坐標(biāo)；Ax = 2km， 為點(diǎn)距;? = 〇，1，···，154,為采樣序號； 第四步，將尺度維等效為擬深度維，并按由小尺度到大尺度的順序組建13尺度高頻分 量的布格重力異常數(shù)據(jù)，形成二維數(shù)據(jù)F; 第五步，對二維數(shù)據(jù)F進(jìn)行網(wǎng)格化及插值處理，然后將其繪制成二維布格重力異常剖面 圖，便實(shí)現(xiàn)了一維布格重力異常曲線構(gòu)建二維布格重力異常剖面。
【專利摘要】一種1D位場異常曲線構(gòu)建2D位場異常剖面的方法，步驟為：第一步，將含有<i>m</i>個(gè)采樣點(diǎn)，點(diǎn)距為△<i>x</i>的一維位場異常數(shù)據(jù)讀取到一維數(shù)組<i>f</i>中；第二步，對<i>f</i>進(jìn)行一維離散小波多尺度分解；第三步，分別提取每<i>一</i>尺度小波細(xì)節(jié)的高頻分量，并進(jìn)行一維離散小波反變換；第四步，將尺度維等效為擬深度維，并按由小尺度到大尺度的順序組建多尺度高頻分量的位場異常數(shù)據(jù)，形成二維數(shù)據(jù)<i>F</i>；第五步，對二維數(shù)據(jù)<i>F</i>進(jìn)行網(wǎng)格化及插值處理，然后將其繪制成二維位場異常剖面圖，便實(shí)現(xiàn)了一維位場異常曲線構(gòu)建二維位場異常剖面，獲得的二維剖面具有異常信息展示直觀、易于地質(zhì)解釋的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01V3/38, G01V1/30
【公開號】CN105425307
【申請?zhí)枴緾N201510870525
【發(fā)明人】沈鴻雁, 嚴(yán)月英
【申請人】西安石油大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月1日