CN107621656A - 瞬变电磁法的抽道时窗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瞬变电磁法的抽道时窗方法，包括将采样延时分成连续的M个时段；依次确定各个时段的抽道窗口密度参数、各个时段的拟抽道窗口数和各个时间节点对应的最近的采样点序号；确定各个时段的抽道时窗的起点和终点对应的采样点序号，从而完成瞬变电磁法的抽道时窗。本发明提供的这种瞬变电磁法的抽道时窗方法，通过根据不同勘察目标体的最佳响应时窗，在最佳响应时窗范围内加密抽道窗口以增加信息量，而在非最佳响应时窗范围内稀疏抽道窗口以减少不必要的信息量的方式来提高瞬变电磁后期反演的计算效率，而且本发明方法适用于不同采样时长、不同采样间隔或不同时段抽道密度密度的情况，通用性和实用性好。

Description

瞬变电磁法的抽道时窗方法

技术领域

本发明属于地球物理探测领域，具体涉及一种瞬变电磁法的抽道时窗方法。

背景技术

瞬变电磁法是地球物理勘探领域一种很重要的方法，该方法在一次场关断间隙观测地下介质感应出的二次场。二次场信号动态范围大，信号频带宽，在早中晚起的衰减速度差别大。为了在很宽的时间范围内不失真地采集瞬变电磁信号，新型瞬变电磁仪多采用数字化叠加取样方式。数字化叠加取样是对信号进行全波形密集的均匀分布的多点采样，然后送入计算机进行滤波和抽道取样。

但是，当前瞬变电磁法中采用的抽道时窗方法为固定的抽道时窗，无法适应不同观测条件下采用的不同发射频率或接收频率下的瞬变电磁抽道；另外，当前瞬变电磁法中采用的抽道窗口密度在对数域中是等密度或近似等密度的，无法针对特定时段增加或降低抽道密度来改善瞬变电磁法在后期的反演效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够适用于不同采样时长、不同采样间隔或不同时段抽道密度密度的瞬变电磁法的抽道时窗方法。

本发明提供的这种瞬变电磁法的抽道时窗方法，包括如下步骤：

S1.根据勘察目标最佳响应时窗将采样延时分成连续的M个时段；所述M个时段由M+1个时间节点{T₁,T₂,…,T_i,…T_M+1}分割产生，其中i为正整数且1≤i≤M+1，且T₁为第一个采样点时间或确定的抽道起始时间，T_M+1为默认的采样延时长度或确定的抽道终止时间；

S2.确定步骤S1所述的各个时段的抽道窗口密度参数{C₁,C₂,…,C_i,…,C_M}，其中i为正整数且1≤i≤M+1，且抽道窗口密度参数均为正整数；

S3.根据步骤S2得到的各个时段的抽道窗口密度参数，确定各个时段的拟抽道窗口数；

S4.根据步骤S3确定的各个时段的拟抽道窗口数，确定各个时间节点对应的最近的采样点序号；

S5.根据步骤S4确定的各个时间节点对应的最近的采样点序号，确定各个时段的抽道时窗的起点和终点对应的采样点序号，从而完成瞬变电磁法的抽道时窗。

步骤S1所述的将采样延时分成连续的M个时段，具体为将采样延时分成连续的3个时段，则所述3个时段由对应的4个时间节点{T₁,T₂,T₃,T₄}分割产生。

步骤S2所述的各个时段的抽道窗口密度参数，具体为各个时段的抽道窗口密度参数为{C₁,C₂,C₃}，C₁、C₂和C₃均为正整数且C₂>C₁，C₂>C₃。

所述的C₂的取值范围为(10 20]，C₁的取值范围为[5 10]，C₃的取值范围为[5 10]。

步骤S3所述的确定各个时段的拟抽道窗口数，具体为采用如下公式计算各个时段的拟抽道窗口数：

N_i＝fix[(lg T_i+1-lg T_i)×C_i+0.5]

式中N_i为第i个时段的拟抽道窗口数，fix()为向下取整函数，T_i+1为第i个时段的终点，T_i为第i个时段的起点，C_i为第i个时段的抽道窗口密度系数。

步骤S4所述的确定各个时间节点对应的最近的采样点序号，具体为采用如下算式计算得到各个时间节点对应的最近的采样点序号：

s_i＝fix(T_i/Δt)

式中s_i为第i个时段对应的最近的采样点序号，T_i为第i个时段的起点，Δt为采样间隔，fix()为向下取整函数。

步骤S5所述的确定各个时段的抽道时窗的起点和终点对应的采样点序号，具体为采用如下规则确定各个时段的抽道时窗的起点和终点对应的采样点序号：

R1.对于第1个时段的第1窗口：

起始点对应的采样点序号：

终止点对应的采样点序号：

R2.对于除第1个时段外的剩余窗口：

若前一窗口的采样点序号满足则第m时段的窗口计算结束，开始计算第m+1时段的各窗口；

若前一窗口的采样点序号满足则继续计算第m时段的窗口，且下窗口由前一窗口参数采用如下算式计算得到：

起始点：若则否则

终止点：且若则修正为

本发明提供的这种瞬变电磁法的抽道时窗方法，通过根据不同勘察目标体的最佳响应时窗，在最佳响应时窗范围内加密抽道窗口以增加信息量，而在非最佳响应时窗范围内稀疏抽道窗口以减少不必要的信息量的方式来提高瞬变电磁后期反演的计算效率，而且本发明方法适用于不同采样时长、不同采样间隔或不同时段抽道密度密度的情况，通用性和实用性好。

附图说明

图1为本发明方法的方法流程图。

图2为本发明方法的实施例的抽道时窗随采样点序号分布图。

图3为本发明方法的实施例的抽道时窗随采样时间分布图。

图4为本发明方法的实施例的抽道时窗抽道结果示意图。

具体实施方式

如图1所示为本发明方法的方法流程图：本发明提供的这种瞬变电磁法的抽道时窗方法，包括如下步骤：

S1.根据勘察目标最佳响应时窗将采样延时分成连续的M个时段；所述M个时段由M+1个时间节点{T₁,T₂,…,T_i,…T_M+1}分割产生，其中i为正整数且1≤i≤M+1，且T₁为第一个采样点时间或确定的抽道起始时间，T_M+1为默认的采样延时长度或确定的抽道终止时间；

作为优选的，具体为将采样延时分成连续的3个时段，则所述3个时段由对应的4个时间节点{T₁,T₂,T₃,T₄}分割产生；

S2.确定步骤S1所述的各个时段的抽道窗口密度参数{C₁,C₂,…,C_i,…,C_M}，其中i为正整数且1≤i≤M+1，且抽道窗口密度参数均为正整数；

作为优选的，具体为各个时段的抽道窗口密度参数为{C₁,C₂,C₃}，C₁、C₂和C₃均为正整数且C₂>C₁，C₂>C₃，C₂的取值范围为(10 20]，C₁的取值范围为[5 10]，C₃的取值范围为[510]；

S3.根据步骤S2得到的各个时段的抽道窗口密度参数，确定各个时段的拟抽道窗口数；具体为采用如下公式计算各个时段的拟抽道窗口数：

N_i＝fix[(lg T_i+1-lg T_i)×C_i+0.5]

式中N_i为第i个时段的拟抽道窗口数，fix()为向下取整函数，T_i+1为第i个时段的终点，T_i为第i个时段的起点，C_i为第i个时段的抽道窗口密度系数；

S4.根据步骤S3确定的各个时段的拟抽道窗口数，确定各个时间节点对应的最近的采样点序号；具体为采用如下算式计算得到各个时间节点对应的最近的采样点序号：

s_i＝fix(T_i/Δt)

式中s_i为第i个时段对应的最近的采样点序号，T_i为第i个时段的起点，Δt为采样间隔，fix()为向下取整函数；

S5.根据步骤S4确定的各个时间节点对应的最近的采样点序号，确定各个时段的抽道时窗的起点和终点对应的采样点序号，从而完成瞬变电磁法的抽道时窗；具体为采用如下规则确定各个时段的抽道时窗的起点和终点对应的采样点序号：

R1.对于第1个时段的第1窗口：

起始点对应的采样点序号：

终止点对应的采样点序号：

R2.对于除第1个时段外的剩余窗口：

若前一窗口的采样点序号满足则第m时段的窗口计算结束，开始计算第m+1时段的各窗口；

若前一窗口的采样点序号满足则继续计算第m时段的窗口，且下窗口由前一窗口参数采用如下算式计算得到：

起始点：若则否则

终止点：且若则修正为

以下结合一个实施例对本发明方法进行进一步说明：

自适应抽道时窗参数：

(1)发射基频：250Hz，对应采样时长TL＝1000us

(2)采样频率625KHz，对应采样间隔△t＝1.6us

(3)最佳响应窗口：40～400us，

自适应抽道时窗生成步骤

(1)分3个时段，4个时间节点：T＝{T₁,T₂,T₃,T₄}＝{2,40,200,1000}us3个时段拟抽道窗口密度系数：C＝{C₁,C₂,C₃}＝{7,15,8}

(2)3个时段内抽道窗口数：N＝{N 1,N 2,N 3}＝{9,10,6}

(3)4个时间节点对应最近采样点序号s＝{s 1,s 2,s 3,s 4}＝{1,25,125,625}

(4)计算各时段的抽道时窗起点和终点对应采样点序号见下表1

表1 各时段的抽道时窗起点和终点对应采样点序号

自适应抽道窗口随采样点序号分布见图2，自适应抽道窗口随时间分布见图3；在自适应生成的窗口内对某正演数据按几何平均算法抽道的效果见图4。可以看到，本发明方法具有良好的技术效果。

Claims (7)

1.一种瞬变电磁法的抽道时窗方法，包括如下步骤：

S1.根据勘察目标最佳响应时窗将采样延时分成连续的M个时段；所述M个时段由M+1个时间节点{T₁,T₂,…,T_i,…T_M+1}分割产生，其中i为正整数且1≤i≤M+1，且T₁为第一个采样点时间或确定的抽道起始时间，T_M+1为默认的采样延时长度或确定的抽道终止时间；

S2.确定步骤S1所述的各个时段的抽道窗口密度参数{C₁,C₂,…,C_i,…,C_M}，其中i为正整数且1≤i≤M+1，且抽道窗口密度参数均为正整数；

S3.根据步骤S2得到的各个时段的抽道窗口密度参数，确定各个时段的拟抽道窗口数；

S4.根据步骤S3确定的各个时段的拟抽道窗口数，确定各个时间节点对应的最近的采样点序号；

S5.根据步骤S4确定的各个时间节点对应的最近的采样点序号，确定各个时段的抽道时窗的起点和终点对应的采样点序号，从而完成瞬变电磁法的抽道时窗。

2.根据权利要求1所述的瞬变电磁法的抽道时窗方法，其特征在于步骤S1所述的将采样延时分成连续的M个时段，具体为将采样延时分成连续的3个时段，则所述3个时段由对应的4个时间节点{T₁,T₂,T₃,T₄}分割产生。

3.根据权利要求2所述的瞬变电磁法的抽道时窗方法，其特征在于步骤S2所述的各个时段的抽道窗口密度参数，具体为各个时段的抽道窗口密度参数为{C₁,C₂,C₃}，C₁、C₂和C₃均为正整数且C₂>C₁，C₂>C₃。

4.根据权利要求3所述的瞬变电磁法的抽道时窗方法，其特征在于所述的C₂的取值范围为(10 20]，C₁的取值范围为[5 10]，C₃的取值范围为[5 10]。

5.根据权利要求1～4之一所述的瞬变电磁法的抽道时窗方法，其特征在于步骤S3所述的确定各个时段的拟抽道窗口数，具体为采用如下公式计算各个时段的拟抽道窗口数：

N_i＝fix[(lgT_i+1-lgT_i)×C_i+0.5]

式中N_i为第i个时段的拟抽道窗口数，fix()为向下取整函数，T_i+1为第i个时段的终点，T_i为第i个时段的起点，C_i为第i个时段的抽道窗口密度系数。

6.根据权利要求5所述的瞬变电磁法的抽道时窗方法，其特征在于步骤S4所述的确定各个时间节点对应的最近的采样点序号，具体为采用如下算式计算得到各个时间节点对应的最近的采样点序号：

s_i＝fix(T_i/Δt)

式中s_i为第i个时段对应的最近的采样点序号，T_i为第i个时段的起点，Δt为采样间隔，fix()为向下取整函数。

7.根据权利要求6所述的瞬变电磁法的抽道时窗方法，其特征在于步骤S5所述的确定各个时段的抽道时窗的起点和终点对应的采样点序号，具体为采用如下规则确定各个时段的抽道时窗的起点和终点对应的采样点序号：

R1.对于第1个时段的第1窗口：

起始点对应的采样点序号：

终止点对应的采样点序号：

R2.对于除第1个时段外的剩余窗口：

若前一窗口的采样点序号满足则第m时段的窗口计算结束，开始计算第m+1时段的各窗口；

若前一窗口的采样点序号满足则继续计算第m时段的窗口，且下窗口由前一窗口参数采用如下算式计算得到：

起始点：若则否则

终止点：且若则修正为