專利名稱：一種地球物理勘探中的矩形窗帶通保幅濾波數(shù)據(jù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種地球物理勘探中的矩形窗帶通保幅濾波數(shù)據(jù)處理方法。
背景技術(shù)：
地球物理勘探包括重力、磁力、電法、地震勘探等，重力、磁力是發(fā)展最早、理論成熟、應(yīng)用廣泛的兩種地球物理方法。重力、磁力方法覆蓋面積廣、經(jīng)濟(jì)快速，廣泛應(yīng)用于油氣、固體礦產(chǎn)資源勘探、區(qū)域與深部構(gòu)造研究、環(huán)境與工程勘察等各個(gè)領(lǐng)域。重力、磁力勘探包括數(shù)據(jù)采集、處理與解釋三部分。數(shù)字濾波是在數(shù)字信號(hào)情況下對(duì)信號(hào)作濾波處理，在信號(hào)數(shù)字處理中，低通、高通、帶通濾波是最常用的最基本的濾波，可以在頻率域和時(shí)間域設(shè)計(jì)這些濾波器。頻域?yàn)V波是在頻域上選定某一范圍，使這一范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)或去除，可通過(guò)FFT 變換及FFT反變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。時(shí)域?yàn)V波是在時(shí)域上根據(jù)所需要的信號(hào)用褶積濾波或遞歸的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理。理想的帶通濾波器使某一頻率范圍內(nèi)的所有信號(hào)無(wú)損通過(guò)，而讓該頻率范圍以外的信號(hào)被完全阻止。理想的帶通濾波器有以下兩個(gè)特征其一，帶寬在通帶以內(nèi)的信號(hào)可以無(wú)失真地通過(guò)濾波器；其二，濾波器的通帶和阻帶是截然分開的。其實(shí)，這種理想濾波器在實(shí)際中并不存在，它們只是一種分析問(wèn)題的模型，實(shí)際應(yīng)用中的濾波器都只是理想濾波器的某種近似。理想的頻率響應(yīng)是不可能實(shí)現(xiàn)的，由于它的波數(shù)響應(yīng)是突變的，因此，濾波器產(chǎn)生的吉布斯現(xiàn)象不能有效地壓制干擾，突出有用信號(hào)， 而且還可能使有效信號(hào)的頻譜產(chǎn)生畸變。實(shí)際應(yīng)用中，選用一個(gè)連續(xù)函數(shù)來(lái)模擬帶通濾波器可以有效消除吉布斯現(xiàn)象。一般情況下，連續(xù)函數(shù)在通帶和阻帶之間有一部分頻率衰減的區(qū)域，這部分區(qū)域的信號(hào)只是受到了部分衰減。理想的帶通濾波器設(shè)計(jì)的要求就是這個(gè)連續(xù)函數(shù)應(yīng)該有較陡的邊界，從而使衰減區(qū)域盡可能的小，以便該濾波器能最大限度接近完美通帶的設(shè)計(jì)。根據(jù)局部異常與區(qū)域異常的波譜差異，Dean (1958), Byerly (1965), Fraser 等(1966)根據(jù)重磁異常的波譜特征來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器。Darby和Davies (1967)， Fuller (1967)，以及^irfIueh(1967)設(shè)計(jì)二維濾波器來(lái)對(duì)網(wǎng)格化的重磁數(shù)據(jù)提取剩余重磁異常。在波數(shù)域中，對(duì)于壓制信號(hào)中的高頻成分來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的充分光滑的函數(shù)，雖然能起很大的壓制作用，但同時(shí)也會(huì)在一定程度上壓制中頻和低頻成分，這種對(duì)中頻和低頻成分的壓制，卻不希望發(fā)生。為了減小這種對(duì)中、低頻成分的壓制，使有用信號(hào)的畸變盡可能降到最小，侯重初(1979,1981)(侯重初，一種壓制干擾的頻率濾波方法，物探與化探，1979， NO. 5;侯重初，補(bǔ)償圓滑濾波方法，石油物探，1981，N0.2。)提出了一種稱為補(bǔ)償圓滑的低通濾波方法，該方法是針對(duì)解釋重力和磁力異常時(shí)常常需要壓制高頻干擾而研究的。補(bǔ)償圓滑濾波是針對(duì)壓制重磁高頻干擾而提出的一個(gè)低通濾波器(功能有限)，而數(shù)字處理中更重要是突出某一頻段的信號(hào)，亦即需要一個(gè)有不同濾波窗口的帶通濾波器。除了補(bǔ)償圓滑濾波之外的其它濾波器的主要問(wèn)題有三個(gè)，一是濾波器不是一個(gè)連續(xù)函數(shù)，也即通帶與阻帶之間突然間斷，從而造成吉布斯現(xiàn)象；二是不適合突出在波數(shù)域?yàn)榫匦未暗闹蓄l有用信號(hào)；三是濾波器的通帶與阻帶之間的衰減區(qū)域比較大，通帶與阻帶沒有截然分開，濾波器在通帶內(nèi)信號(hào)不保幅，在阻帶內(nèi)信號(hào)沒有完全抑制，不僅影響后續(xù)的定性分析，更為嚴(yán)重的是影響定量分析。目前，地球物理資料保幅的處理已越來(lái)越重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種在通帶內(nèi)信號(hào)保幅，在阻帶內(nèi)信號(hào)完全抑制的地球物理勘探中的矩形窗帶通保幅濾波數(shù)據(jù)處理方法。本發(fā)明通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)1)在工區(qū)利用重力儀或磁力儀在野外采集重力或磁力資料；2)對(duì)野外采集的重磁資料進(jìn)行各種常規(guī)校正及改正；3)采用插值方法將重磁資料網(wǎng)格化，形成規(guī)則網(wǎng)重磁資料fa(x，y)，其中x、y分別為重磁資料的平面網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)；4)利用低精度的重磁資料補(bǔ)充鑲邊；將規(guī)則網(wǎng)重磁資料fa(x，y)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渚€數(shù)和點(diǎn)數(shù)擴(kuò)大為2的整數(shù)冪重磁資料fb(x，y)；5)利用快速傅氏正變換(FFT)將鑲邊后的重磁資料fb(x，y)變換到波數(shù)域，獲得 fb(x, y)的頻譜Fb (u，ν)，F(xiàn)b(u，ν) = FFT[fb(x，y)]，其中U、ν分別為χ和y方向的波數(shù)；6)用下列公式計(jì)算兩個(gè)初始的濾波器
權(quán)利要求
1.一種地球物理勘探中的矩形窗帶通保幅濾波數(shù)據(jù)處理方法，特點(diǎn)是通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)1)在工區(qū)利用重力儀或磁力儀在野外采集重力或磁力資料；2)對(duì)野外采集的重磁資料進(jìn)行各種常規(guī)校正及改正；3)采用插值方法將重磁資料網(wǎng)格化，形成規(guī)則網(wǎng)重磁資料fa(x，y)，其中x、y分別為重磁資料的平面網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)；4)利用低精度的重磁資料補(bǔ)充鑲邊；將規(guī)則網(wǎng)重磁資料fa(x，y)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渚€數(shù)和點(diǎn)數(shù)擴(kuò)大為2的整數(shù)冪重磁資料fb(x，y)；5)利用快速傅氏正變換(FFT)將鑲邊后的重磁資料fb(x，y)變換到波數(shù)域，獲得fb(x， y)的頻譜Fb(u，v)，F(xiàn)b(u，v) =FFT[fb(x，y)]，其中u、v分別為χ和y方向的波數(shù)；6)用下列公式計(jì)算兩個(gè)初始的濾波器
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點(diǎn)是步驟7)中所述的補(bǔ)償次數(shù)n，m，1< η < 30， 1 ^ m ^ 30 ο
全文摘要
本發(fā)明是物探技術(shù)中矩形窗帶通保幅濾波數(shù)據(jù)處理方法，采用插值方法將重磁資料網(wǎng)格化，利用低精度的重磁資料補(bǔ)充鑲邊，快速傅氏正變換，在波數(shù)域計(jì)算兩個(gè)初始帶通濾波頻率響應(yīng)函數(shù)，對(duì)兩個(gè)初始的濾波器進(jìn)行補(bǔ)償并相乘獲得矩形窗帶通濾波器，經(jīng)過(guò)快速傅氏反變換，獲得帶通濾波后的重磁資料，反鑲邊處理提取原數(shù)據(jù)大小的帶通濾波后的重磁數(shù)據(jù)。本發(fā)明濾波器在通帶內(nèi)信號(hào)保幅，在阻帶內(nèi)信號(hào)完全抑制，能夠壓制重磁異常低頻背景和高頻噪聲，特別適合突出在波數(shù)域?yàn)榫匦未暗闹蓄l有用信號(hào)。
文檔編號(hào)G01V1/28GK102368094SQ20101051670
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者張研, 文百紅, 楊輝, 王玲 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司