[发明专利]一种非全时半航空瞬变电磁数据运动噪声去除方法及系统

说明书

本发明提供了一种非全时半航空瞬变电磁数据运动噪声去除方法及系统，所述方法包括以下步骤：获取时域二次场样本数据，及其采样频率和样本数据周期；将所述二次场样本数据包含的多个半周期样本数据延拓至全时长；对全时长的运动噪声基线进行初步拟合，并通过频谱分析得到期望频率；根据所述期望频率，利用离散傅里叶逆变换反演得到全时长的时域运动噪声；从二次场样本数据中将所获得运动噪声剔除。本发明基于半航空瞬变电磁晚期数据进行运动噪声的拟合并从原始数据中去除，能够有效识别并剔除数据中的运动噪声，去噪效果良好。

技术领域

本发明涉及半航空瞬变电磁勘探技术领域，具体涉及一种非全时半航空瞬变电磁数据运动噪声去除方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

半航空瞬变电磁法(Semi-airborne transient electromagnetic method，SATEM)通过在地面布置发射源，在空中接收信号，是一种新兴的地球物理勘探方法。它采用地面发射、空中接收的工作模式，这种模式结合了地面瞬变电磁法(TEM)大功率发射和航空瞬变电磁法(AEM)空中快速勘探的优势，克服了在复杂地形条件下传统地面勘探手段无法有效开展和航空电磁勘探不适用且成本高的问题。该方法具有观测二次场、适应性强、灵敏度高和分辨率强的特点，能够在地形复杂地区提供一种新的勘察技术手段。

在数据采集过程中，由于接收线圈与飞行器在空中通过软连接固定，导致飞行过程中接收线圈一直处于非稳定运动状态，从而产生运动噪声，成为半航空瞬变电磁法影响最严重的噪声之一。线圈运动噪声是由接收线圈切割地磁场，导致线圈内部磁通量变化而形成的感应电动势，该噪声频率较低，主要集中在0～1000Hz，并且伴随着测量工作一直存在，是航空电磁勘探的主要噪声源，消除电磁数据中的运动噪声是获得有用和正确勘探结果的关键。

SATEM系统工作时，地面的发射源以一定电流，向地下发射一次脉冲场。当激励源的电流突然关断后，地下探测区域的介质将被激励起呈环状穿透的包含地电信息的二次场，以维持在断开电流前的稳定电磁场(一次场)，二次场的变化特性与地下探测介质的电性分布密切相关，因此，在一次场的关断间隙观测二次场的衰减特征，有助于地下介质的有效勘探。

然而，由于关断时获取的数据是非全时的，导致现有的去噪方法无法有效去除线圈运动噪声。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种非全时半航空瞬变电磁数据运动噪声去除方法及系统。能够有效识别并剔除数据中的运动噪声，去噪效果良好。

为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

一种非全时半航空瞬变电磁数据运动噪声去除方法，包括以下步骤：

获取时域二次场样本数据，及其采样频率和样本数据周期；

将所述二次场样本数据包含的多个半周期样本数据延拓至全时长；

对全时长的运动噪声基线进行初步拟合，并通过频谱分析得到期望频率；

根据所述期望频率，利用离散傅里叶逆变换反演得到全时长的时域运动噪声；

从二次场样本数据中将所获得运动噪声剔除。

进一步地，将所述二次场样本数据延拓至全时长包括：将各数据样本点对应到采集的真实时刻。

进一步地，晚期数据范围确定方法为：将所有半周期样本数据进行叠加，将低能量平滑区确定为晚期数据范围。

进一步地，对全时长的运动噪声基线进行初步拟合采用勒让德多项式；所述勒让德多项式最高阶数的选择，以晚期数据去除多项式拟合曲线后剩余噪声平均能量小于去噪前相对于均值的平均能量的设定百分比为准。