一种STRATAGEM大地电磁测量系统阻抗张量的稳健估算方法技术方案

本发明专利技术属于一种地球物理数据处理方法，具体涉及一种STRATAGEM大地电磁测量系统(EH4测量系统)阻抗张量的稳健(Robust)估算方法。该方法把统计学中的最大似然估计(M估计)引入到STRATAGEM系统的独立观测中，使多次独立观测的数据均参与最终阻抗运算，但是每次观测参与计算的权值(重)不同。从而避免了在最小二乘估算中某次独立观测影响整体计算结果的可能性，提高了估算的可靠性与稳健性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种地球物理数据处理方法，具体涉及一种STRATAGEM大地电磁测量 系统阻抗张量的稳健估算方法。
技术介绍
STRATAGEM(EH4)大地电磁测量系统是上世纪末期引入我国的先进大地电磁(音 频)测量设备。该设备目前在国内有一百余套，在寻找地下水、资源勘探中有广泛的用途。 但是该系统所配的数据处理软件(IMAGEM)仍然采用较原始的大地电磁阻抗估算方法一最 小二乘方法。由于个别时段的干扰信号影响最小二乘估算结果，不同时段组合运算所得到 的阻抗曲线可能有较大差异，从而导致两个方面结果(1)阻抗运算结果飞点数量多；(2)阻抗运算结果不稳定。而调整系统阻抗估算流程，并融合稳健统计方法所计算出的阻抗曲线则可以有效 地抑制这种情况的发生，为大地电磁资料的解释提供较为可靠的依据，是长时间以来广大 用户迫切希望解决的实际应用问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有大地电磁阻抗估算方法的缺陷，提供一种STRATAGEM 大地电磁测量系统阻抗张量的稳健估算方法，以提高估算的可靠性。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下一种STRATAGEM大地电磁测量系统阻 抗张量的稳健估算方法，包括如下步骤(1)读取原始时间序列数据，获取单个测点的多次独立观测时间序列原始结果；(2)用FFT变换方法，实现由时间域到频率域的转化，得到每个频点多次独立观测 的频谱值；(3)采用最大似然估计的方法，对同一频点的多个独立观测结果给出不同的权 重；(4)进行原始频点谱的叠加，实现由FFT变换得到的原始频点到阻抗频点的叠加；(5)由每个阻抗频点叠加频谱值计算不同测量场的互功率谱；(6)通过融合标定使测量场转化为地球物理单位意义的电磁场数值，从而计算出 阻抗值。进一步，如上所述的STRATAGEM大地电磁测量系统阻抗张量的稳健估算方法，步 骤(3)中所述的最大似然估计的方法包括如下步骤①用最小二乘法计算同一频点的多个独立观测结果的初始阻抗；②计算初始尺度估计参数；③计算权函数w (r)，并计算迭代更新电场值数据；④采用最小二乘法计算同一频点的多个独立观测结果的新的阻抗张量与误差尺 度；⑤判断残差是否达到设定值以及是否达到设定的迭代次数；如果否，则返回步骤 ③，如果是则进行后续的阻抗计算。更进一步，如上所述的STRATAGEM大地电磁测量系统阻抗张量的稳健估算方法， 步骤⑤中残差r的表达式采用如下形式权利要求1.一种STRATAGEM大地电磁测量系统阻抗张量的稳健估算方法，包括如下步骤(1)读取原始时间序列数据，获取单个测点的多次独立观测时间序列原始结果；(2)用FFT变换方法，实现由时间域到频率域的转化，得到每个频点多次独立观测的频 谱值；(3)采用最大似然估计的方法，对同一频点的多个独立观测结果给出不同的权重；(4)进行原始频点谱的叠加，实现由FFT变换得到的原始频点到阻抗频点的叠加；(5)由每个阻抗频点叠加频谱值计算不同测量场的互功率谱；(6)通过融合标定使测量场转化为地球物理单位意义的电磁场数值，从而计算出阻抗值。2.如权利要求1所述的STRATAGEM大地电磁测量系统阻抗张量的稳健估算方法，其特 征在于步骤(3)中所述的最大似然估计的方法包括如下步骤①用最小二乘法计算同一频点的多个独立观测结果的初始阻抗；②计算初始尺度估计参数；③计算权函数w(r)，并计算迭代更新电场值数据；④采用最小二乘法计算同一频点的多个独立观测结果的新的阻抗张量与误差尺度；⑤判断残差是否达到设定值以及是否达到设定的迭代次数；如果否，则返回步骤③，如 果是则进行后续的阻抗计算。3.如权利要求2所述的STRATAGEM大地电磁测量系统阻抗张量的稳健估算方法，其特征在于步骤⑤中残差r的表达式采用如下形式4.如权利要求3所述的STRATAGEM大地电磁测量系统阻抗张量的稳健估算方法，其特 征在于步骤③中以权函数w(r)的权，迭代后的电场值表示为五全文摘要本专利技术属于一种地球物理数据处理方法，具体涉及一种STRATAGEM大地电磁测量系统(EH4测量系统)阻抗张量的稳健(Robust)估算方法。该方法把统计学中的最大似然估计(M估计)引入到STRATAGEM系统的独立观测中，使多次独立观测的数据均参与最终阻抗运算，但是每次观测参与计算的权值(重)不同。从而避免了在最小二乘估算中某次独立观测影响整体计算结果的可能性，提高了估算的可靠性与稳健性。文档编号G01V3/08GK102116872SQ200910216980公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日专利技术者刘祜, 张儒亮, 腰善丛 申请人:核工业北京地质研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＳＴＲＡＴＡＧＥＭ大地电磁测量系统阻抗张量的稳健估算方法，包括如下步骤：（１）读取原始时间序列数据，获取单个测点的多次独立观测时间序列原始结果；（２）用ＦＦＴ变换方法，实现由时间域到频率域的转化，得到每个频点多次独立观测的频谱值；（３）采用最大似然估计的方法，对同一频点的多个独立观测结果给出不同的权重；（４）进行原始频点谱的叠加，实现由ＦＦＴ变换得到的原始频点到阻抗频点的叠加；（５）由每个阻抗频点叠加频谱值计算不同测量场的互功率谱；（６）通过融合标定使测量场转化为地球物理单位意义的电磁场数值，从而计算出阻抗值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：腰善丛，刘祜，张儒亮，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：发明
国别省市：11