一种基于熵滤波的场源中心位置反演方法技术

本发明专利技术属于地质资源勘探领域，是一种基于熵滤波的场源中心位置反演方法，步骤为：S1：获取实测磁异常数据；S2：根据已反演的实测磁异常数据，利用熵滤波异常分离方法分离出对应地下不同深度层位的磁异常，熵滤波异常分离方法是空间域滑动窗口滤波方法，分离出的各层剩余异常局部极大值水平位置即为场源中心的水平位置；S3：对S2得到的各层结果置于相应地下深度层位，进行三维成像。该三维数据局部极值位置即场源的中心位置。有益效果：本发明专利技术方法提高了场源中心位置的计算精度，具有更高的分辨率及定位效果，且方法简便易行。且方法简便易行。且方法简便易行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于熵滤波的场源中心位置反演方法


[0001]本专利技术涉及地球物理地质资源勘探
，具体涉及一种基于熵滤波的场源中心位置获取方法。

技术介绍

[0002]磁法勘探是地球物理勘探方法中发展最早，应用较广的一种方法。因其效率高、成本低、工作领域广、应用范围广等特点受到人们关注。在磁异常反演与解释工作中，由于受到纵向分辨率的限制，难以准确定位出场源的中心位置。同时，当地下存在多个场源时，场源之间相互干扰也会影响场源中心的定位精度。除此之外，也会受到噪声干扰等影响。因此，寻找一种能够准确定位出场源中心位置的方法是磁异常反演与解释中的关键问题之一。
[0003]目前常用的磁异常反演方法主要有两种：物性反演法，通过将地下半空间剖分为规则的网格单元，反演各个网格单元的物性信息，进而通过各网格的物性分布来推断地下场源的分布情况。由于物性反演法具有多解性，需给出特定的约束条件，这些问题制约着该方法的反演效果。欧拉反褶积法，以欧拉齐次方程为基础，应用不同形态的地质体所特有的构造指数来反演地下场源的分布，计算较为简便，且无需大量的约束条件，但由于在实际工作中往往缺少先验信息，难以确定地下场源的构造指数，因此制约了该方法的反演效果。
[0004]当前磁异常分离方法众多，但其中大多数都难以从众多异常中准确地定位出场源的中心位置。异常分离依旧是磁异常数据处理与解释中的一个难题。因此，如何进一步提高成像的分辨率，改善成像效果，进而更加准确地定位出场源的中心位置成为该领域的努力方向。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术存在的问题，本专利技术提出了基于熵滤波的场源中心位置反演方法，应用于获得地质资源勘探中场源的中心位置。
[0006]本专利技术的技术方案：一种基于熵滤波的场源中心位置反演方法，包括以下步骤：S1：获取实测磁异常数据，所述实测磁异常数据为目标体磁场数据；S2：根据已获得的实测磁异常数据，利用熵滤波异常分离方法分离出对应地下不同深度层位的磁异常，其中所述熵滤波异常分离方法是一种空间域滑动窗口滤波方法，分离出的各层剩余异常局部极大值水平位置即为场源中心的水平位置；S3：对S2得到的各层结果置于相应地下深度层位，进行三维成像，三维成像数据局部极值位置即得到场源的中心位置。
[0007]上述空间域滑动窗口滤波方法如下：a、建立滑动窗口，窗口中心点为任意待滤波点，计算窗口内磁异常最大值，最小值和平均值；b、计算窗口内各点磁异常与磁异常平均值之差的绝对值的最大值；
c、对窗口内各点计算各自的熵值，利用各点熵值计算各点熵权系数；d、根据熵权系数对待滤波点进行熵滤波，并计算其剩余异常；e、滑动窗口至下一待滤波点并重复上述步骤。
[0008]所述步骤a中计算窗口内磁异常最大值,最小值及平均值分别为：所述步骤a中计算窗口内磁异常最大值,最小值及平均值分别为：所述步骤a中计算窗口内磁异常最大值,最小值及平均值分别为：其中，为求取窗口内磁异常的最大值，为求取窗口内磁异常的最小值，为落入滑动窗口内的磁异常，为窗口内磁异常点个数。
[0009]所述步骤b中窗口内各点磁异常与磁异常平均值之差的绝对值的最大值为：其中，为落入滑动窗口内的磁异常，为窗口内磁异常的平均值。
[0010]所述步骤c中窗口内各点熵值计算为：其中，为落入滑动窗口内的磁异常，为窗口内磁异常的平均值，为窗口内各点磁异常与磁异常平均值之差的绝对值的最大值；可得窗口内各点熵权系数为：其中，为窗口内各点熵值，为窗口内磁异常点个数。
[0011]所述步骤d中熵滤波计算的区域异常结果为：其中，为落入滑动窗口内的磁异常，为窗口内各点熵权系数，为窗口内磁异常点个数；待滤波点熵滤波后的剩余异常为：熵滤波后的剩余异常为：为熵滤波计算的区域异常结果，为窗口内总的磁异常。
[0012]因实施本专利技术需要的计算量大且需要可视化显示，故需要计算机辅助计算。所需硬件设备包括：一个或多个处理器、用于存储一个或多个计算程序的存储装置，当一个或多个计算程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器执行本专利技术方法的有关数据计算。
[0013]本专利技术的有益效果：本方法利用熵滤波分离异常，相对于传统的场源中心反演方法，具有无需约束条件及先验信息等优势，可以快速定位出场源的中心位置；本专利技术相较于其他传统方法，具有更高的分辨率及定位效果。利用本专利技术可以进行场源的中心位置高精度计算，有利于地质资源勘探的精度提高。方法简便易行，有利于推广。
附图说明
[0014]图1为两个球体模型的示意图；图2为两个球体模型产生的磁异常平面等值线图；图3为采用本专利技术方法对图2的模型磁异常数据进行中心位置计算所得的三维可视化图；图4为采用本专利技术方法对图2的模型磁异常数据进行中心位置计算所得的平面可视化图；图5为两个立方体模型的示意图；图6为两个立方体模型产生的磁异常平面等值线图；图7为采用本专利技术方法对图5的模型磁异常数据进行中心位置计算所得的三维可视化图；图8为采用本专利技术方法对图5的模型磁异常数据进行中心位置计算所得的平面可视化图。
具体实施方式
[0015]一种基于熵滤波的场源中心位置反演方法，包括以下步骤：S1：获取实测磁异常数据，所述实测磁异常数据为目标体磁场数据；S2：根据已获得的实测磁异常数据，利用熵滤波异常分离方法分离出对应地下不同深度层位的磁异常，其中所述熵滤波异常分离方法是在熵的理论基础上提出的一种空间域滑动窗口滤波方法，分离出的各层剩余异常局部极大值水平位置即为场源中心的水平位置；S3：对S2得到的各层结果置于相应地下深度层位，进行三维成像，三维成像数据局部极值位置即得到场源的中心位置。
[0016]上述空间域滑动窗口滤波方法如下：a、建立滑动窗口，窗口中心点为任意待滤波点，计算窗口内磁异常最大值，最小值和平均值；b、计算窗口内各点磁异常与磁异常平均值之差的绝对值的最大值；c、对窗口内各点计算各自的熵值，利用各点熵值计算各点熵权系数；d、根据熵权系数对待滤波点进行熵滤波，并计算其剩余异常；e、滑动窗口至下一待滤波点并重复上述步骤。
[0017]所述步骤a中计算窗口内磁异常最大值,最小值及平均值分别为：所述步骤a中计算窗口内磁异常最大值,最小值及平均值分别为：
其中，为求取窗口内磁异常的最大值，为求取窗口内磁异常的最小值，为落入滑动窗口内的磁异常，为窗口内磁异常点个数。
[0018]所述步骤b中窗口内各点磁异常与磁异常平均值之差的绝对值的最大值为：其中，为落入滑动窗口内的磁异常，为窗口内磁异常的平均值。
[0019]所述步骤c中窗口内各点熵值计算为：其中，为落入滑动窗口内的磁异常，为窗口内磁异常的平均值，为窗口内各点磁异常与磁异常平均值之差的绝对值的最大值；可得窗口内各点熵权系数为：其中，为窗口内各点熵值，为窗口内磁异常点个数。
[0020]所述步骤d中熵滤波计算的区域异常结果为：其中，为落入滑动窗口内的磁异常，为窗口内各点熵权系数，为窗口内磁异常点个数；待滤波点熵滤波后的剩余异常为：熵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于熵滤波的场源中心位置反演方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取实测磁异常数据，所述实测磁异常数据为目标体磁场数据；S2：根据已获得的实测磁异常数据，利用熵滤波异常分离方法分离出对应地下不同深度层位的磁异常，其中所述熵滤波异常分离方法是一种空间域滑动窗口滤波方法，分离出的各层剩余异常局部极大值水平位置即为场源中心的水平位置；S3：对S2得到的各层结果置于相应地下深度层位，进行三维成像，三维成像数据局部极值位置即得到场源的中心位置。2.根据权利要求1所述的一种基于熵滤波的场源中心位置反演方法，其特征在于，空间域滑动窗口滤波方法如下：a、建立滑动窗口，窗口中心点为任意待滤波点，计算窗口内磁异常最大值，最小值和平均值；b、计算窗口内各点磁异常与磁异常平均值之差的绝对值的最大值；c、对窗口内各点计算各自的熵值，利用各点熵值计算各点熵权系数；d、根据熵权系数对待滤波点进行熵滤波，并计算其剩余异常；e、滑动窗口至下一待滤波点并重复上述步骤。3.根据权利要求2所述的一种基于熵滤波的场源中心位置反演方法，其特征在于，步骤a中计算窗口内磁异常最大值,最小值及平均值分别为：a中计算窗口内磁异常最大值,最小值及平均值分别为：a中计算窗口内磁异常最大值,最小值及平均值分别为：其中，为求取窗口内磁异常的最大值，为求取窗口内磁异常的最小值，为落入滑动窗口内的磁异常，为窗口内磁异常点个数。4.根据权利要求3所述的一种基于熵滤波的场源中心位置反演方法，其特征在于，所述步骤b中窗口内各点磁异常与磁异常平均值之差的绝对值的最大值为：其中，为落入滑动窗口内的磁异常，为窗口内磁异常的平均值。5.根据权利要求4所述的一种基于熵滤波的场源中心位置反演方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：金文博，肖锋，张百帆，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：