三、磁异常处理转换精品PPT课件
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第九章磁异常的数据处理前面正演计算的假设条件:形状规则、均匀磁化、观测面水平、单个异常体………在此条件下建立磁体与异常特征之间的关系作为解释理论。
这与实际情况有很大的偏差,需要对观测数据进行处理实际:①剩余磁化强度;②地形起伏不平;③测量偶然误差;④地表干扰磁场;⑤多个磁性体。
一、磁异常处理和转换的目的1、使实际异常满足或接近解释理论所要求的假设条件例:曲面的观测数据→水平面上的数据分解叠加异常→独立异常2、使实际异常满足解释方法的要求①某分量→其它分量②磁场值→频谱提供多方面异常信息3、突出异常某一方面的特点如:上延压制浅部磁性体的异常方向导数突出某一走向方向的磁异常特征磁异常处理的主要内容:① 磁异常的圆滑滤波和插值;区域与局部场,深部场与浅源场 ② 异常空间换算:场的空间解析延拓;③ 磁异常参数之间的换算;由实测异常进行,T ,a Z ,a H ,a T 之间互算④ 磁异常的导数换算;计算水平、垂向导数⑤ 不同磁化方向的磁异常换算;⑥ 频率中磁异常的各种换算和数字滤波;磁异常的地形影响校正等内容。
方法分为:空间域频率域:频率域速度快,方法简单,现已成为主要方法。
各种处理方法尤其不同的物理原理和数学方法,处理的目的也不同。
对某一地区而言,并非一定要进行所有的数据处理方法,而应根据具体情况和异常特点,合理的选择,进行恰当的处理,这跟磁异常的解释效果有很大关系。
二、磁异常的圆滑滤波和插值计算1、主要作用这种数据处理的主要作用是消除磁测过程中的随机误差,地表附近的随机干扰以及磁化不均匀的影响。
这些影响在磁异常曲线上表现为无规律的高频跳动,影响了主体异常。
所谓高频干扰,是把磁异常曲线类比为电学或波动学上的震动曲线,随机干扰的频率比较高,起伏不规则,这些服从正态分布规律,起伏平均值为零。
特别是这些干扰在进行场的相似解析延拓和导数换算时,还会得到放大,使磁异常发生更大畸变。
2、目前常用的方法①最小二乘圆滑方法是一个函数的拟合问题,用一个拟和函数(一般常用多项式)去拟合离散的实测异常值,是多项式与实测异常的偏差平方和最小,以达到光滑异常曲线的目的。
《应用地磁学》实验报告*名:***学号: **********指导教师:***实验地点:实验室319实验日期: 2014-05-31实验三:磁异常处理与转换一、实验目的:1、加深对磁性体磁异常在空间域处理转换原理与作用的认识2、用Matlab 语言编程实现水平圆柱体磁异常(包括Za 、Ha 、Δt)的向上延拓和分量转换,培养学生数据处理的实际动手能力。
二、实验内容利用两个大小与埋深不同的水平圆柱体产生的磁异常(ΔT 、Za 、Ha ),进行上延计算与分量转换计算,异常数据利用实验一中水平圆柱体的正演程序计算而来。
三、实验要求球体或水平圆柱体磁异常上延计算与分量计算可任选其一,但均要求对计算结果误差进行分析,具体要求如下:1、上延计算:对ΔT 、Za 、Ha 各分量向上延拓5m 、10m ,画出对应结果图;2、分量计算:进行Za →Ha ,Ha →Za 分量转换,画出对应结果图;3、观察向上延拓、分量转换前后的异常特征,分析向上延拓与分量转换的作用;4、要求对计算结果误差进行分析,如有可能提出改进措施。
5152535455565758595105115125135145155 -30-20-100 10 2030(n T )(m )图1、水平圆柱体模型及其产生的磁异常分量Za 和Ha四、实验原理在空间域内讨论磁异常的转换和处理的基础是磁异常的位函数,它具有调和函数的性质。
因此可根据某观测面上的实测磁异常,换算成场源以外其他空间位置的磁异常,也可以将某种实测分量换算成其他的分量,增加解释信息。
1、向上延拓:换算平面位于实测平面之上。
主要用途是削弱局部异常干扰,反映深部异常。
设坐标原点位于计算点下方实测剖面上,延拓高度为一个点距h ,则原点的向上延拓公式:1()21222()2(,0)14(0,)(,0)arctan 43n h n h n n Za nh h Za h d Za nh h n ξπξπ∞∞+-=-∞=-∞-==++∑∑⎰ 1()21222()2(,0)14(0,)(,0)arctan 43n h n h n n Ha nh h Ha h d Ha nh h n ξπξπ∞∞+-=-∞=-∞-==++∑∑⎰ 344arctan 1)0,()0,(),0(2)21()21(22+∆=+∆=-∆⎰∑∑+-∞-∞=∞-∞=n nh T d h h nh T h T h n h n n n πξξπ 2、磁异常分量间的换算:原点处的磁异常的分量换算公式Za →Ha :)]0,()0,([)0,0(1i a i a Ni i a Z Z a H ξξ--=∑=,Ha →Za :)]0,()0,([)0,0(1i a i a Ni i a H H a Z ξξ---=∑=, 式中,)ln 211(1121ξξ+=πa ,i i i a ξξπ1ln 22+=,)ln 1(211-+=N N N a ξξπ。