CN110058318B - 一种基于测量电极坐标的天然电场的一维方向校正方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于测量电极坐标的天然电场的一维方向校正方法。本方法是对天然电场数据基于相应记录点的两个测量电极的大地坐标，对所有记录点的天然电场数据进行方向校正，从而获取每个记录点经过方向校正后的天然电场数据，再基于校正后的天然电场数据对测区的地质情况进行综合判断和解译。该方法能有效校正天然电场数据，提高不同记录点的天然电场数据的可比性，从而提高勘探精度。

Description

一种基于测量电极坐标的天然电场的一维方向校正方法
技术领域
本发明涉及一种勘查地球物理领域的提高天然电场勘探效果的天然电场一维方向校正方法。
背景技术
在电法勘探中有一种采用测量天然电场进行地质勘探的选频法。该方法采用两个接地的测量电极直接测量大地的天然电场不同频率的电场信号强度，而无需测量大地的天然磁场，也无需布置人工电场，故该方法的工作效率较高、勘探成本低、抗人文电磁干扰能力强，在地质勘探中具有比较明显的优势。在野外实际勘探工作中，一般是按照某个记录点的两个测量电极之间的天然电场强度来判断该记录点的地质情况，并根据两个测量电极之间的距离进行归一化，而不考虑该记录点上的两个测量电极的具体位置，但作为天然电场的天然激励源而言，每个方向上的激励信号强度并非完全相同，故每个记录点所测量的天然电场信号包含了天然激励源的信号强度、方向信息，如果不考虑测量电极的具体位置，而把记录点上的天然电场信息作为某个记录点的总信号强度，则掩盖了天然激励源的方向性，从而降低了该方法的勘探精度，故需要对记录点上的天然电场数据进行处理，提取相同方向的天然电场数据，降低天然电场激励源的方向性的影响程度，提高不同记录点之间的数据可比性，提高天然电场法的勘探效果。
基于目前天然电场勘探所存在的上述问题，为提高该方法的勘探效果，故值得开展天然电场激励源方向的数据处理方法研究，以便减少激励源方向的问题对实测数据的影响，提高天然电场的勘探精度。
发明内容：
现有测量天然电场的选频法存在问题：测量天然电场的选频法获取野外实测数据时，会基于记录点的实际情况而布置测量电极，即所有记录点的测量电极方向很难做到全部相同，而由于天然电场的激励源具有方向性，若不对实测数据进行方向校正，则会影响测量天然电场的选频法的勘探效果。本发明基于以上问题对同一个测区的所有记录点的天然电场实测数据基于测量电极的大地坐标统一开展天然电场的一维方向校正的数据处理，从而提高测量天然电场的勘探方法的勘探精度。
一种基于测量电极坐标的天然电场的一维方向校正方法，其具体步骤如下：
a)采用选频法，获取某条勘探剖面的所有记录点的天然电场实测数据
Figure BDA0002066713780000021
其中i为记录点编号，且i为区间[1,n]的自然数，n为该剖面的记录点总数量；
b)获取该勘探剖面的每个记录点开展天然电场测量时的两个测量电极的大地公里网坐标(Xi,1,Yi,1)和(Xi,2,Yi,2)，(Xi,1,Yi,1)表示第i号记录点的第一个测量电极的坐标，(Xi,2,Yi,2)表示第i号记录点的第二个测量电极的坐标；其中i为记录点编号，下标中的1和2分别表示第i号记录点开展天然电场测量时所使用的第一个测量电极和第二个测量电极的序号；
c)根据该勘探剖面的每个记录点的两个测量电极的的大地公里网坐标，按照公式(1)，求取该勘探剖面的主方向与大地公里网坐标系X方向的锐夹角α；
Figure BDA0002066713780000031
d)根据每个记录点的两个测量电极的大地公里网坐标，按照公式(2)计算每个记录点的两个测量电极的连线与步骤c)中确定的该勘探剖面的主方向的锐夹角βi；
Figure BDA0002066713780000032
e)按照公式(3)对步骤a)中的每个记录点的天然电场实测数据
Figure BDA0002066713780000033
进行一维方向校正处理，获得每个记录点的校正后的天然电场数据
Figure BDA0002066713780000034
从而剔除实测数据中的由于方向不同所导致的问题，提高不同记录点之间的天然电场数据的可比性，提高勘探精度；
Figure BDA0002066713780000035
f)对步骤e)中的记录点的校正后的天然电场数据
Figure BDA0002066713780000036
进行综合地质分析，获取勘探区该勘探剖面的电性特征。
优选记录点的两个测量电极与勘探剖面的主方向的锐夹角βi≤45゜的记录点的天然电场实测数据进行步骤e)中的一维方向校正处理，不满足此条件的记录点的天然电场实测数据不参与后续步骤的计算和解译。
附图说明：
图1为本发明的一种基于测量电极坐标的天然电场的一维方向校正方法流程图；
图2为现有天然电场常规勘探方法流程图；
图3为本发明的一种基于测量电极坐标的天然电场的一维方向校正方法的野外实测数据的野外布置示意图。
图3中黑色圆点为测量电极点，0～10为11个测量电极的编号，假设相邻测量电极为一个记录点的测量天然电场的两个测量电极，且以大号测量电极的编号为记录点编号，即记录点编号为1～10，共10个记录点；虚框为测区；带箭头的虚线为假设通过图3中的11个测量电极的大地坐标通过公式(1)计算的该勘探剖面的主方向，并假设该勘探剖面的主方向与X方向夹角计算的结果为α＝18.0°。
具体实施方式：
以下参照图1、图2、图3结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图3所示，需要对图3中的勘探区内10个记录点(假设相邻测量电极为一个记录点的测量天然电场的两个测量电极，且以大号测量电极的编号为记录点编号，记录点编号为1～10，相应的测量电极编号为0～10。)采用本发明所提出的基于测量电极坐标的天然电场的一维方向校正方法开展天然电场数据一维方向校正，其具体步骤如下：
a)选择选频法勘探区；如图3所示，选择虚线框为选频法勘探区；并布置如图3所示的测量电极；
b)采用选频法，获取图3中10个记录点的天然电场实测数据
Figure BDA0002066713780000051
其中i为记录点编号，且i为区间[1,10]的自然数；
c)获取该勘探剖面的每个记录点开展天然电场测量时的两个测量电极的大地公里网坐标(Xi,1,Yi,1)和(Xi,2,Yi,2)，即图3中0～10编号测量电极的大地公里网坐标；其中i为记录点编号，且i为区间[1,10]的自然数；
d)根据该勘探剖面的每个记录点两个测量电极的的大地公里网坐标，按照公式(1)，求取该勘探剖面的主方向与X方向的锐夹角，即该勘探剖面的主方向角α；假设通过公式(1)计算α＝18.0°；其中i为记录点编号，且i为区间[1,10]的自然数；
Figure BDA0002066713780000052
e)根据每个记录点的两个测量电极的大地公里网坐标，采用公式(2)计算每个记录点的两个测量电极与步骤d)中确定的该勘探剖面的主方向的锐夹角βi；其中i为记录点编号，且i为区间[1,10]的自然数；
Figure BDA0002066713780000061
f)按照公式(3)对步骤b)中的天然电场实测数据
Figure BDA0002066713780000062
进行一维方向校正处理，获得每个记录点的校正后的天然电场数据
Figure BDA0002066713780000063
从而剔除实测数据中的由于方向不同所导致的问题，提高不同记录点之间的天然电场数据的可比性，提高勘探精度；其中i为记录点编号，且i为区间[1,10]的自然数；
Figure BDA0002066713780000064
g)对步骤f)中的10个记录点的校正后的天然电场数据
Figure BDA0002066713780000065
进行综合地质分析，获取勘探区该勘探剖面的电性特征。其中i为记录点编号，且i为区间[1,10]的自然数。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明内。

Claims (2)

1.一种基于测量电极坐标的天然电场的一维方向校正方法，其具体步骤如下：
a)采用选频法，获取某条勘探剖面的所有记录点的天然电场实测数据
Figure FDA0002478342440000011
其中i为记录点编号，且i为区间[1,n]的自然数，n为该剖面的记录点总数量；
b)获取该勘探剖面的每个记录点开展天然电场测量时的两个测量电极的大地公里网坐标(Xi,1,Yi,1)和(Xi,2,Yi,2)，(Xi,1,Yi,1)表示第i号记录点的第一个测量电极的坐标，(Xi,2,Yi,2)表示第i号记录点的第二个测量电极的坐标；其中i为记录点编号，下标中的1和2分别表示第i号记录点开展天然电场测量时所使用的第一个测量电极和第二个测量电极的序号；
c)根据该勘探剖面的每个记录点的两个测量电极的的大地公里网坐标，按照公式(1)，求取该勘探剖面的主方向与大地公里网坐标系X方向的锐夹角α；
Figure FDA0002478342440000012
d)根据每个记录点的两个测量电极的大地公里网坐标，按照公式(2)计算每个记录点的两个测量电极的连线与步骤c)中确定的该勘探剖面的主方向的锐夹角βi；
Figure FDA0002478342440000021
e)按照公式(3)对步骤a)中的每个记录点的天然电场实测数据
Figure FDA0002478342440000022
进行一维方向校正处理，获得每个记录点的校正后的天然电场数据
Figure FDA0002478342440000023
Figure FDA0002478342440000024
f)对步骤e)中的记录点的校正后的天然电场数据
Figure FDA0002478342440000025
进行综合地质分析，获取勘探区该勘探剖面的电性特征。
2.如权利要求1所述的一种基于测量电极坐标的天然电场的一维方向校正方法，其特征在于：记录点的两个测量电极与勘探剖面的主方向的锐夹角βi≤45゜的记录点的天然电场实测数据进行步骤e)中的一维方向校正处理，不满足此条件的记录点的天然电场实测数据不参与后续步骤的计算和解译。
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