一种基于方向约束的洋中脊区磁异常图构建方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于方向约束的洋中脊区磁异常图构建方法及系统，属于地磁学及海洋磁力测量领域，洋中脊区磁异常图构建方法包括：获取洋中脊区域各条测线上的总磁场强度异常数据；建立洋中脊区域的浅层及深层等效源；根据洋中脊区域的洋壳年龄模型、各条测线上的总磁场强度异常数据及浅层等效源，确定约束条件；基于约束条件及反演目标函数，采用预条件共轭梯度法进行反演，得到等效源物性分布(即磁化强度)；根据等效源物性分布对空白区域的磁场异常数据进行正演预测，得到空白区域的总磁场强度异常数据；最后根据空白区域及各条测线上的总磁场强度异常数据，确定洋中脊全区磁异常图，提高了洋中脊区全区磁异常图的可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于方向约束的洋中脊区磁异常图构建方法及系统


[0001]本专利技术涉及地磁学及海洋磁力测量领域，特别是涉及一种基于方向约束的洋中脊区磁异常图构建方法及系统。

技术介绍

[0002]海洋磁异常为大洋演化提供了极其重要的证据，而且能够反映板块构造的细节信息，对研究洋壳结构、地磁场变化、相关地球内部动力学过程及海洋矿产资源分布也具有重大意义。例如在大洋中脊区域测量获得的磁异常，其条带状特征即清晰地记录了洋底扩张的历史。然而，在大多数区域海洋船测工作仅完成了稀疏分布的测线，测线间较大的间隙很可能造成对磁异常特征认知的模糊性，尤其是磁条带的延展特性。面对以上问题，建立全区的磁异常图成为迫切的需求。
[0003]根据实际船测资料建立全区磁异常图，需要在数据空白区进行预测，同时将非规则分布的测线数据插值为规则网格分布。传统的插值方法多基于数据的形态特征，如克里金、最小曲率和三次样条等，在重磁场数据处理工作中被广泛应用，但采用上述方法得到的插值结果与实际情况存在很大的偏差，进而导致建立的全区磁异常图不够精准，影响后续对洋壳结构、地磁场变化、相关地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于方向约束的洋中脊区磁异常图构建方法，其特征在于，所述基于方向约束的洋中脊区磁异常图构建方法包括：获取洋中脊区域各条测线上的总磁场强度异常数据；每条测线包括多个测点；根据洋中脊区域的沉积层下底深度、各测点的位置及测点的分布范围，建立浅层等效源；根据洋中脊区域的局里面深度及浅层等效源，建立深层等效源；获取洋中脊区域的洋壳年龄模型；根据所述洋壳年龄模型、各条测线上的总磁场强度异常数据及所述浅层等效源，确定浅层等效源物性分布的约束条件；基于所述约束条件及预先建立的反演目标函数，采用预条件共轭梯度法，根据各条测线上的总磁场强度异常数据、所述浅层等效源及深层等效源，进行反演计算，得到浅层等效源及深层等效源的物性分布；根据所述浅层等效源及深层等效源的物性分布，对空白区域的磁场异常数据进行正演预测，得到空白区域的总磁场强度异常数据；根据空白区域及各条测线上的总磁场强度异常数据，确定洋中脊全区磁异常图；所述洋中脊全区磁异常图用于分析所述洋中脊区域的洋壳结构及矿产资源分布。2.根据权利要求1所述的基于方向约束的洋中脊区磁异常图构建方法，其特征在于，所述获取洋中脊区域各条测线上的总磁场强度异常数据，具体包括：针对每条测线，获取所述测线上各测点处的船测磁场标量数据及主磁场数据；根据各测点处的船测磁场标量数据及所述主磁场数据，确定各测点处的初始总磁场强度异常数据；剔除所述测线上初始总磁场强度异常数据中幅值超过设定阈值的数据，得到所述测线上的第一总磁场强度异常数据集；根据所述第一总磁场强度异常数据集及各测点的坐标，确定一条曲线；根据所述曲线的变化趋势，将所述第一总磁场强度异常数据集中的突跳点和/或尖锐点去除，得到第二总磁场强度异常数据集；对所述第二总磁场强度异常数据集进行重采样，得到所述测线上用于计算的总磁场强度异常数据。3.根据权利要求1所述的基于方向约束的洋中脊区磁异常图构建方法，其特征在于，所述浅层等效源包括多个浅层等效源单元体；所述根据洋中脊区域的沉积层下底深度、各测点的位置及测点的分布范围，建立浅层等效源，具体包括：根据各测点的位置及测点的分布范围，确定各浅层等效源单元体的水平位置；根据洋中脊区域的沉积层下底深度，确定各浅层等效源单元体的顶面深度；根据磁异常图的分辨率条件，确定各浅层等效源单元体的水平尺寸；根据洋中脊区域的沉积层下底与局里面的距离，确定各浅层等效源单元体的厚度；根据各浅层等效源单元体的水平位置、顶面深度、水平尺寸及厚度，建立浅层等效源。4.根据权利要求3所述的基于方向约束的洋中脊区磁异常图构建方法，其特征在于，所述深层等效源包括多个深层等效源单元体；
所述根据洋中脊区域的局里面深度及浅层等效源，建立深层等效源，具体包括：根据各浅层等效源单元体的水平尺寸及厚度，确定各深层等效源单元体的几何尺寸；根据洋中脊区域的局里面深度，确定各深层等效源单元体的顶面深度；根据各深层等效源单元体的几何尺寸及测点分布范围，确定各深层等效源单元体的水平位置；根据各深层等效源单元体的几何尺寸、顶面深度及水平位置，建立深层等效源。5.根据权利要求1所述的基于方向约束的洋中脊区磁异常图构建方法，其特征在于，所述根据所述洋壳年龄模型、各条测线上的总磁场强度异常数据及所述浅层等效源，确定浅层等效源物性分布的约束条件，具体包括：根据各条测线上的总磁场强度异常数据及洋壳年龄模型，确定洋中脊区域的磁条带边界及磁条带宽度；根据浅层等效源网格对磁条带进行离散网格划分，并标记位于磁条带内部和边界处的浅层等效源单元体；所述浅层等效源网格由多个浅层等效源单元体确定；根据各浅层等效源单元体与磁条带边界位置的对应关系，确定各浅层等效源单元体的平滑因子；所述平滑因子为浅层等效源物性分布的约束条件。6.根据权利要求5所述的基于方向约束的洋中脊区磁异常图构建方法，其特征在于，所述平滑因子包括浅层等效源单元体在北向和东向上的平滑因子；所述根据各浅层等效源单元体与磁条带边界位置的对应关系，确定各浅层等效源单元体的平滑因子，具体包括：若所述浅层等效源单元体位于磁条带的内部，则w
x
＝w
y
≥104；若所述浅层等效源单元体位于磁条带的南北边界，则w
x...

【专利技术属性】
技术研发人员：李端，杜劲松，陈超，刘晓刚，梁青，
申请(专利权)人：中国人民解放军六一五四零部队，
类型：发明
国别省市：