[发明专利]一种海底大起伏测线磁测数据的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及海底地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种海底大起伏测线磁测数据的处理方法。

背景技术

随着全球资源的日趋紧张，从上世纪80年代开始，世界各国都逐渐把目光转移到海洋上来，开始了对海洋领域资源的大力勘探。磁法勘探是地球物理勘探中一种不可替代的重要探测手段，主要有航空、地面、海面和海底磁测。

从理论上来看，几种磁测方式并无本质区别。但从勘探技术、方法和勘探效果上讲却各有特点。由于磁源场满足平方反比定律，磁测分辨率和勘探效果取决于源收距(目标体和观测点间的距离)。航空磁测效率高、不受地域限制，但由于源收距比地面磁测和海底磁测的源收距要大，分辨率相对地面和海底磁测要低，适合大规模普查。地面磁测最简易、勘探效果最好，但受地域限制。海面磁测方法和地面磁测相似，其勘探目标体在海底下面，海面磁测的源收距远大于航空和地面磁测，所以分辨率和勘探效果相比航空磁测和地面磁测较差，适合海域调查和深部地质研究。海底磁测的源收距比海面磁测和海域上的航空磁测的源收距要小得多，海底磁测相比海面磁测将大大提高勘探效果和分辨率，是航空磁测和海面磁测无法替代的，可提供海底火山、热液活动、硫化物、金属矿床等独特的成像技术，具有广泛的应用前景。

但是海底磁测相对于航空磁测和海面磁测在观测技术上非常复杂，难度很大。如图1所示，比较了几种磁测方式的磁测线。其中，航空磁测由搭载在飞机上的磁力仪测量飞行区域的磁数据。由于磁测时飞行起伏一般不超几十米，其磁测线的波动范围很小。同样，海面磁测由搭载在考察船上的磁力仪测量航行区域的磁数据，由于海面一般认为处于同一平面，其磁测线较之航空磁测线更为平滑。而海底磁测中磁力仪一般封装在耐压舱内，耐压舱放置在与考察船之间用缆绳连接的海底拖体内。这样磁测点位置就由拖体位置确定，但由于深海海况一般比较复杂，拖体位置不像航空磁测的飞机或海面的考察船那样能稳定地控制，造成测点位置起伏非常大，测点间起伏可达到几百上千米甚至几公里。导致海底磁测线的波动剧烈。同时洋脊海底的地形复杂，其轮廓线起伏也很剧烈。对于具有这种特征的磁测数据不能利用航空磁测或陆地磁测现有的常规处理，如延拓、曲化平、反演解释等技术来处理海底磁测数据，否则可能获得错误的结果。

这为海底磁测数据处理反演解释技术提出了新的研究课题，迫切需要发展有关海底测数据处理方法、技术等基础理论研究。因此开展海底磁测工作具有重要的现实意义并对磁法勘探理论发展具有重要意义。该项同类技术目前国外主要在频率域进行二、三维反演，它们需要滤波、向上延拓、要求将观测数据转化到水平面上，而这些会损失高频信号而降低分辨率。

发明内容

本发明旨在针对深海海底磁测数据具有测点位置起伏特别大、海底地形复杂等特征，不能用现有曲化平方法将观测数据转化到某一水平面上，从而无法用现有常规方法进行数据处理和反演解释这一问题，提供一种适合于这种特征的海底磁测数据的空间域带地形3D直接反演方法。

一种海底大起伏测线磁测数据的处理方法，包括：

(1)获得磁测数据、磁测点位置数据和海底地形数据；

在海底磁测中，磁测数据由拖体内的磁力仪采集获得，拖体被放置在深海中，与考察船之间用缆绳相连接，磁测点位置即为拖体的位置，海底地形数据由考察船上的水下定位装置(如声纳等)采集获得；

(2)对海底目标区域进行三维网格划分，建立磁参数模型；

根据获得的海底地形数据将海底地形轮廓划分为若干个三维网格，如每个单位网格为一个磁数据的测点。则海底地形可由三维网格的组合近似，划分的网格数越多，对海底地形轮廓的近似越精确。

针对划分后的三维网格建立磁参数的理论模型，模型由数学方程表示，方程可写为：

gij=Σi=1mΣj=1naijσij]]>