[发明专利]一种波区相关性检测的远参考大地电磁阻抗计算方法

摘要

本发明公开了一种波区相关性检测的远参考大地电磁阻抗计算方法，包括以下步骤：S1：分别采集并测量基站、第一参考站、第二参考站的电场和磁场分量的时间序列信号并通过傅里叶变换转换为频率域数据并进行滤波和放大转换，分别得到基站、第一参考站、第二参考站的电场、磁场数字信号，S2‑4：根据基站的电场、磁场数字信号形成基站的电场和磁场的互功率谱，并根据互功率谱计算基站的电磁场相干度，同理得到第一、第二参考站的电磁场相干度，S5：分别计算基站、第一参考站、第二参考站彼此间的磁场分量相干度S6：判断与值的大小。该方法能够明确对基站与参考站噪声的非相关性，从而根据参考站数据测到测深曲线。

主权项

1.一种波区相关性检测的远参考大地电磁阻抗计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：分别采集并测量基站、第一参考站、第二参考站的电场和磁场分量的时间序列信号，再对所述时间序列信号通过傅里叶变换转换为频率域数据，并对电场和磁场的频率域数据进行滤波和放大转换，分别得到基站、第一参考站、第二参考站的电场数字信号和磁场数字信号，在采集时需保证基站、第一参考站、第二参考站的时间段和采样率的一致性，其中，第二参考站位于第一参考站和基站之间；S2：根据基站的电场数字信号和磁场数字信号形成基站的电场和磁场的互功率谱，并根据互功率谱计算基站的电磁场相干度当时，保留互功率谱中电磁场相干度对应的电场和磁场的数据段，并对所述电场和磁场的数据段进行标记，得到基站电磁场不受非相关噪声干扰的数据段Segment_sst，其中，t为数据段编号，Coh_SSthr为预设基站电磁场相干度的阈值，其取值范围为0≤Coh_SSthr＜1，定义如下：其中，i、j表示x、y方向，n为独立观测的数据段段数，k为独立观测的数据段的序号，为E_i与H_j的互功率谱，为E_i的自功率谱，为H_j的自功率谱，E_i为i方向的电场强度，H_j为j方向的磁场强度，脚标中的S表示基站；S3：根据第一参考站的电场数字信号和磁场数字信号形成第一参考站的电场和磁场的互功率谱，并根据互功率谱计算第一参考站的电磁场相干度当时，保留互功率谱中电磁场相干度对应的电场和磁场的数据段，并对所述电场和磁场的数据段进行标记，得到第一参考站的电磁场不受非相关噪声干扰的数据段Segment_RR1m，其中，m为数据段编号，Coh_RR1thr为预设第一参考值电磁场相干度的阈值，其取值范围为0≤Coh_RR1thr＜1，定义如下：其中，i、j表示x、y方向，n为独立观测的数据段段数，k为独立观测的数据段的序号，为E_i与H_j的互功率谱，为E_i的自功率谱，为H_j的自功率谱，E_i为i方向的电场强度，H_j为j方向的磁场强度，脚标中的R1表示第一参考站；S4：根据第二参考站的电场数字信号和磁场数字信号形成第二参考站的电场和磁场的互功率谱，并根据互功率谱计算第二参考站的电磁场相干度当时，保留互功率谱中电磁场相干度对应的电场和磁场的数据段，并对所述电场和磁场的数据段进行标记，得到第二参考站的电磁场不受非相关噪声干扰的数据段Segment_RR2h，其中，h为数据段编号，Coh_RR2thr为预设第二参考值电磁场相干度的阈值，其取值范围为0≤Coh_RR2thr＜1，定义如下：其中，i、j表示x、y方向，n为独立观测的数据段段数，k为独立观测的数据段的序号，为E_i与H_j的互功率谱，为Ei的自功率谱，为H_j的自功率谱，E_i为i方向的电场强度，H_j为j方向的磁场强度，脚标中的R2表示第二参考站；S5：分别计算基站Segment_sst中的磁场分量与第一参考站Segment_RR1m中磁场分量相干度基站Segment_sst中的磁场分量与第二参考站Segment_RR2h中的磁场分量相干度第一参考站Segment_RR1m中的磁场分量与第二参考站Segment_RR2h中的磁场分量相干度当且且时，直接进入步骤S6，否则将对应的数据段置零，其中，Coh_HRSthr为预设基站与第一参考站、第二参考站的磁场相干度的共同阈值，其取值范围为0≤Coh_HRSthr<1，其中，的定义如下：其中，i、j表示x、y方向，n为独立观测的数据段段数，k为独立观测的数据段的序号，为H_Si与H_R1i的互功率谱，也就是基站与第一参考站之间的磁场分量的相干度，为H_Si的自功率谱，为H_R1i的自功率谱，H_Si为基站i方向的磁场强度，H_R1i为第一参考站i方向的磁场强度，脚标中的S表示基站，脚标中的R1表示第一参考站；其中，i、j表示x、y方向，n为独立观测的数据段段数，k为独立观测的数据段的序号，为H_Si与H_R2i的互功率谱，也就是基站与第二参考站之间的磁场分量的相干度，为H_Si的自功率谱，为H_R2i的自功率谱，H_Si为基站i方向的磁场强度，H_R2i为第二参考站i方向的磁场强度，脚标中的S表示基站，脚标中的R2表示第二参考站；其中，i、j表示x、y方向，n为独立观测的数据段段数，k为独立观测的数据段的序号，为H_R1i与H_R2i的互功率谱，也就是第一参考站与第二参考站之间的磁场分量的相干度，为H_R1i的自功率谱，为H_R2i的自功率谱，H_R1i为第一参考站i方向的磁场强度，H_R2i为第二参考站i方向的磁场强度，脚标中的R1表示第一参考，脚标中的R2表示第二参考站；S6、判断与值的大小，保留满足对应的磁场和电场分量的数据段并进入S7，舍弃对应的磁场和电场分量的数据段，将这些数据段置零，得到磁场不受噪声干扰的第一参考站与第二参考站之间的数据段，并统计这些数据段的段数Segment_HSR；S7、将数据段SegmentHSR运用基于Robust的远参考大地电磁阻抗计算方法进行张量阻抗估算得到张量估算值，并利用张量估算值计算电阻率和阻抗相位值。