一种地质勘探用瞬变电磁信号处理方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种地质勘探用瞬变电磁信号处理方法、装置及存储介质，该方法包括：获取瞬变电磁信号；根据瞬变电磁信号的分段处理，确定对应的二次场部分信号；根据二次场部分信号的线性度，选取对应的二次场理想数据段；在对数坐标下对二次场理想数据段进行线性拟合；根据二次场理想数据段的线性拟合结果，确定二次场部分信号的扩展晚期信号，其中，扩展晚期信号的时间起点与二次场部分信号的时间终点一致。本发明专利技术在瞬变电磁法的反演过程中，主要采用二次场的数据进行分析，在对数坐标下，对二次场信号的理想区段进行线性拟合，在晚期信号受到干扰或者信号本身较弱时，可以极大的提高信号的信噪比，且算法模型简单，计算量少，可以快速完成计算。

【技术实现步骤摘要】
一种地质勘探用瞬变电磁信号处理方法、装置及存储介质
本专利技术涉及信号处理
，尤其涉及一种地质勘探用瞬变电磁信号处理方法、装置及存储介质。
技术介绍
瞬变电磁法是一种利用不接地回线向地下发射脉冲式电磁场，用线圈观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的电磁场的空间和时间分布，从而来解决有关地质问题的时间域电磁法。地下介质中产生的过渡过程的感应电磁场(一次场)在导电介质内产生的结构和频率在时间与空间上均连续变化的涡旋交变电磁场为二次场，二次场的强弱、方向、分布规律以及与一次场的相位关系，除取决于导电介质的电磁性质、大小、产状等因素外，还和一次场的强度、频率、一次场与导体间的感应耦合关系等条件有关。二次场按过渡过程可分为过程的早期信号和晚期信号两个阶段，二次场的信号往往比较弱，很容易被干扰，导致其中的晚期信号更加难以被捕捉到。常见的信号处理方法着重于对二次场的去噪，然而，二次场中的干扰并不能完全消除干扰，等到其中的晚期信号到来时，信号的衰弱依旧非常明显，无法保证获取完整有效的二次场信号，也就无法进行有效的地质问题分析。综上，如何进行高效地扩展二次场信号是亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种地质勘探用瞬变电磁信号处理方法、装置及存储介质，用以解决如何进行高效地扩展二次场信号的问题。本专利技术提供一种地质勘探用瞬变电磁信号处理方法，包括：获取瞬变电磁信号；根据所述瞬变电磁信号的分段处理，确定对应的二次场部分信号；根据所述二次场部分信号的线性度，选取对应的二次场理想数据段；在对数坐标下对所述二次场理想数据段进行线性拟合；根据所述二次场理想数据段的线性拟合结果，确定所述二次场部分信号的扩展晚期信号，其中，所述扩展晚期信号的时间起点与所述二次场部分信号的时间终点一致。进一步地，所述瞬变电磁信号的分段处理的结果依次包括一次场部分信号、一次场和二次场混合信号以及所述二次场部分信号，所述根据所述瞬变电磁信号的分段处理，确定对应的二次场部分信号包括：根据所述瞬变电磁信号在对数坐标系下的直线斜率差异，确定直线斜率变化的第一变化点、第二变化点；将所述瞬变电磁信号的时间起点作为所述一次场部分信号的时间起点，所述第一变化点作为所述一次场部分信号的时间终点，确定所述一次场部分信号；将所述第一变化点作为所述一次场和二次场混合信号的时间起点，所述第二变化点作为所述一次场和二次场混合信号的时间终点，确定所述一次场和二次场混合信号；将所述第二变化点作为所述二次场部分信号的时间起点，所述瞬变电磁信号的时间终点作为所述一次场部分信号的时间终点，确定所述二次场部分信号。进一步地，所述根据所述瞬变电磁信号在对数坐标系下的直线斜率差异，确定直线斜率变化的第一变化点、第二变化点包括：对所述瞬变电磁信号进行周期性采样，确定多个采样点；根据每个所述采样点与相邻采样点之间的直线斜率，确定每个所述采样点对应的所述直线斜率差异；将每个所述采样点对应的所述直线斜率差异进行比较，根据比较结果确定所述第一变化点、所述第二变化点。进一步地，所述根据所述瞬变电磁信号在对数坐标系下的直线斜率差异，确定直线斜率变化的第一变化点、第二变化点还包括：根据人工在所述瞬变电磁信号中的选取结果，确定所述第一变化点、所述第二变化点。进一步地，所述根据所述二次场部分信号的线性度，选取对应的二次场理想数据段包括：对所述二次场部分信号进行周期性采样，确定多个采样点；将每个所述采样点作为截取起点，根据预设的截取长度，确定每个所述采样点作为所述截取起点对应形成的截取信号；计算每个所述截取信号的线性度；根据线性度最小的所述截取信号，确定对应的所述二次场理想数据段。进一步地，所述在对数坐标下对所述二次场理想数据段进行线性拟合包括：将所述二次场理想数据段转换至对数坐标下，确定所述二次场理想数据段中每个数据点对应的归一化数据值；根据所述二次场理想数据段的时间起点、所述二次场理想数据段的时间终点以及所述归一化数据值进行线性拟合，确定对数坐标下的线性拟合方程。进一步地，所述根据所述二次场理想数据段的线性拟合结果，确定所述二次场部分信号的扩展晚期信号包括：将所述二次场部分信号的时间终点作为所述扩展晚期信号的时间起点；根据所述扩展晚期信号的时间起点和预设扩展时长，确定所述扩展晚期信号的时间终点；根据所述扩展晚期信号的时间起点、所述扩展晚期信号的时间终点以及所述线性拟合方程，确定所述扩展晚期信号。本专利技术还提供一种瞬变电磁信号处理装置，包括：获取单元，用于获取瞬变电磁信号；处理单元，用于根据所述瞬变电磁信号的分段处理，确定对应的二次场部分信号；还用于根据所述二次场部分信号的线性度，选取对应的二次场理想数据段；还用于在对数坐标下对所述二次场理想数据段进行线性拟合；扩展单元，用于根据所述二次场理想数据段的线性拟合结果，确定所述二次场部分信号的扩展晚期信号，其中，所述扩展晚期信号的时间起点与所述二次场部分信号的时间终点一致。本专利技术还提供一种瞬变电磁信号处理装置，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上所述的地质勘探用瞬变电磁信号处理方法。本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机该程序被处理器执行时，实现如上所述的地质勘探用瞬变电磁信号处理方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：首先，进行瞬变电磁信号的有效获取；然后，通过瞬变电磁信号进行分段，根据一次场和二次场的分布关系，进行有效的信号分段处理，以便确定其中的二次场部分信号；进而，利用二次场部分信号的线性度，判断其对应的线性关系，一般而言，线性度越小，说明和拟合直线的偏差越小，选取对应的二次场理想数据段，以确定和拟合直线偏差小的信号段，即受干扰比较小的信号段；进而，在对数坐标下，对二次场部分信号的理想区段进行线性拟合，在晚期信号受到干扰或者信号本身较弱时，可以极大的提高信号的信噪比；最后，利用二次场理想数据段的线性拟合结果，对二次场部分信号的进行有效的扩展，避免二次场部分信号因受干扰太强而无法获取其相关的晚期信号，通过二次场理想数据段的拟合，能有效且准确地还原出其晚期信号，进行对应的扩展，即可得到完整的信号信息。综上，本专利技术在对数坐标下，对二次场部分信号的理想区段进行线性拟合，在晚期信号受到干扰或者信号本身较弱时，可以极大的提高信号的信噪比；除此之外，对二次场部分信号的理想区段进行线性拟合，算法模型简单，计算量少，可以快速完成计算，减少了算法复杂度，保证快速准确地对二次场部分信号的晚期信号进行扩展，极大地提高了瞬变电磁信号的完整性和高效性。此外，本专利技术提供的地质勘探用瞬变电磁信号处理方法算法简单，对硬件设备的计算能力要求并不严苛，不仅可以用PC机、也可以用于算力较弱的嵌入式系统设备，大大提高了算法的实用性。...

【技术保护点】
1.一种地质勘探用瞬变电磁信号处理方法，其特征在于，包括：/n获取瞬变电磁信号，其中，所述瞬变电磁信号为通过向地下发射脉冲式电磁场后所接收的信号；/n根据所述瞬变电磁信号的分段处理，确定对应的二次场部分信号；/n根据所述二次场部分信号的线性度，选取对应的二次场理想数据段；/n在对数坐标下对所述二次场理想数据段进行线性拟合；/n根据所述二次场理想数据段的线性拟合结果，确定所述二次场部分信号的扩展晚期信号，其中，所述扩展晚期信号的时间起点与所述二次场理想数据段的时间终点一致。/n

【技术特征摘要】
1.一种地质勘探用瞬变电磁信号处理方法，其特征在于，包括：
获取瞬变电磁信号，其中，所述瞬变电磁信号为通过向地下发射脉冲式电磁场后所接收的信号；
根据所述瞬变电磁信号的分段处理，确定对应的二次场部分信号；
根据所述二次场部分信号的线性度，选取对应的二次场理想数据段；
在对数坐标下对所述二次场理想数据段进行线性拟合；
根据所述二次场理想数据段的线性拟合结果，确定所述二次场部分信号的扩展晚期信号，其中，所述扩展晚期信号的时间起点与所述二次场理想数据段的时间终点一致。


2.根据权利要求1所述的地质勘探用瞬变电磁信号处理方法，其特征在于，所述瞬变电磁信号的分段处理的结果依次包括一次场部分信号、一次场和二次场混合信号以及所述二次场部分信号，所述根据所述瞬变电磁信号的分段处理，确定对应的二次场部分信号包括：
根据所述瞬变电磁信号在对数坐标系下的直线斜率差异，确定直线斜率变化的第一变化点、第二变化点；
将所述瞬变电磁信号的时间起点作为所述一次场部分信号的时间起点，所述第一变化点作为所述一次场部分信号的时间终点，确定所述一次场部分信号；
将所述第一变化点作为所述一次场和二次场混合信号的时间起点，所述第二变化点作为所述一次场和二次场混合信号的时间终点，确定所述一次场和二次场混合信号；
将所述第二变化点作为所述二次场部分信号的时间起点，所述瞬变电磁信号的时间终点作为所述一次场部分信号的时间终点，确定所述二次场部分信号。


3.根据权利要求2所述的地质勘探用瞬变电磁信号处理方法，其特征在于，所述根据所述瞬变电磁信号在对数坐标系下的直线斜率差异，确定直线斜率变化的第一变化点、第二变化点包括：
对所述瞬变电磁信号进行周期性采样，确定多个采样点；
根据每个所述采样点与相邻采样点之间的直线斜率，确定每个所述采样点对应的所述直线斜率差异；
将每个所述采样点对应的所述直线斜率差异进行比较，根据比较结果确定所述第一变化点、所述第二变化点。


4.根据权利要求2所述的地质勘探用瞬变电磁信号处理方法，其特征在于，所述根据所述瞬变电磁信号在对数坐标系下的直线斜率差异，确定直线斜率变化的第一变化点、第二变化点还包括：根据人工在所述瞬变电磁信号中的选取结果，确定所述第一变化点、所述第二变化点。


5.根据权利要求1所述的地质勘探用瞬变电磁信号处...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建成，李建国，茶增云，赵泽远，梁艳峰，王云龙，沈孟龙，汤华，吴振君，尹小涛，邓琴，宋罡，
申请(专利权)人：西双版纳景海高速公路建设投资有限公司，中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：云南;53