地球物理数据处理系统技术方案

本发明专利技术描述了一种对地球物理数据进行处理以提供地球的勘测区域的下层地质的三维表示的方法，所述地球物理数据至少包括来自所述勘测区域的势场勘测的测量势场数据，所述方法包括：输入所述勘测区域的地形校正势场数据，所述势场数据包括针对空间波长范围的数据，所述勘测区域中不同深度处的地质特征与所述波长范围中的不同波长相关联；通过空间波长来对所述势场数据进行滤波以产生第一多个滤波后的势场数据集合，其中每个滤波后的势场数据集合与相应波长或波长范围有关，每个滤波后的势场数据集合以不同的相应所述深度处的地质特征为目标；对每个所述滤波后的势场数据集合进行处理，以标识空间特征集合以及产生针对每个所述滤波后的势场数据集合的绘图数据集合，所述空间特征集合包括每个所述滤波后的势场数据集合中的线空间特征和点空间特征中的一个或两个，所述绘图数据集合表示针对作为所述滤波的目标的所述深度的所标识的空间特征集合；以及对所述绘图数据集合进行组合以产生三维地图数据，该三维地图数据提供所述勘测区域的所述下层地质的三维表示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对地球物理数据(更具体地，来自势场勘测的势场数据)进行处理以提供勘测区域的下层地质的表示的方法、设备和计算机程序产品。 这里描述的技术的实施例具体用于对来自航空勘测(具体地，重力场勘测)的数 据进行处理。
技术介绍
在本说明书中，将参照航空勘测，更具体地参照重力梯度勘测。然而这里描述的技 术不限于这些类型的勘测，并可以应用于其他势场勘测，包括但不限于重力勘测、磁场勘测 (如，大地电磁勘测)、电磁勘测等。 通过测量针对重力勘测的势场数据来执行势场勘测，该势场数据可以包括以下一 个或多个重力计数据(测量重力场)或重力梯度计数据(测量重力场梯度)、向量磁力计 数据、真磁梯度计数据以及本领域技术人员公知的其他类型的数据。地球物理势场勘测的 共同目的是搜索潜在指示有价值矿床的识别特征。 US2004/0260471描述了收集标量势数据测量以准备表面表示。使用传统统计技术来改进数据的分析。 飞行勘测 传统上，航空势场勘测(如重力勘测)在网格图案上飞行。网格由在下层地形上编 织的二维面上的平行线(飞行路径)的正交集合来限定。然而，所编织的表面受到航空器允 许离地飞行的最近距离以及航空器的最大爬升/降落速率的约束。便于从接近地面处收集 数据的用于航空势场勘测的一些改进技术在本申请人的共同待审PCT专利申请"Gravity Survey Data Processing", PCT/GB2006/050211，公开号W02007/012895中进行了描述，其全部内容以引用方式并入此处。 数据调节 本领域中使用术语"水准测量"作为通用术语来覆盖用于数据调节的传统技术。 这些技术包括移除低频漂移、对相邻行的低频内容进行匹配、以及将数据参照固定高度地 点。例如，标准网格勘测的相交点可以用于交叉水准测量，其中，沿勘测线的数据被调整为 最小化这些点处的差异。在于2007年1月30日提交的我们的英国专利申请no. 0701725. 4中描述了用于处理噪声的一些改进技术，其全部内容以引用方式并入此处。 地形校iH 在已收集了势场数据之后但在对该数据进行解释之前，一般地应用地形校正，以 补偿地表高度变化。地表数据可以以数字地形海拔数据的形式购得，或根据(D)GPS((差 分)全球定位系统)和/或航空技术(如LIDAR(激光成像检测和测距)和SAR(合成孔 径雷达))来确定。航空器的加速度、姿态、角速率和角加速度数据也可以用于校正势场仪 器的输出数据。在于2006年1月25日提交的我们的共同待审的英国专利申请"Terrain Correction Systems" no. 0601482. 3，公开号GB2435523中描述了用于地球物理勘测中的地形校正的一些改进技术，其全部内容以引用方式并入此处。WO 03/032015中描述的另一 种技术以航空器承载的其他导航和绘图仪器为来源，实时校正地球物理仪器的测量。在于 2007年3月23日提交的我们的共同待审英国专利申请no. 0705605. 4中描述了使用时域校 正数据来提供用于对场进行绘图的地形校正后的测量势场数据的另一种特别有利的技术， 其全部内容以引用方式并入此处。 然而，仍需要改进的技术来处理来自这种勘测的地球物理数据以便标识下层地 质。
技术实现思路
因此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种对地球物理数据进行处理以提供地球 的勘测区域的下层地质的三维表示的方法，所述地球物理数据至少包括来自所述勘测区域 的势场勘测的测量势场数据，所述方法包括输入所述勘测区域的地形校正势场数据，所述 势场数据包括针对空间波长范围的数据，所述勘测区域中不同深度处的地质特征与所述波 长范围中的不同波长相关联；通过空间波长对所述势场数据进行滤波以产生第一多个滤波 后的势场数据集合，其中每个滤波后的势场数据集合与相应波长或波长范围有关，每个滤 波后的势场数据集合以不同的相应所述深度处的地质特征为目标；对每个所述滤波后的势 场数据集合进行处理以标识空间特征集合以及产生针对每个所述滤波后的势场数据集合 的绘图数据集合，所述空间特征集合包括每个所述滤波后的势场数据集合中的线空间特征 和点空间特征中的一个或两个，所述绘图数据集合表示针对作为所述滤波的目标的所述深 度的所标识的空间特征集合；以及对所述绘图数据集合进行组合以产生三维地图数据，所 述三维地图数据提供所述勘测区域的所述下层地质的三维表示。 在所述方法的以下优选实施例中，所述势场数据包括测量的重力和/或重力梯度 数据，尽管可以附加地或备选地采用其他势场数据(如磁数据)，但类似地，可以附加地或 备选地测量从势场的空间导数导出的其他量。在优选实施例中，从移动平台(如航空器) 进行势场勘测。 在实施例中，具体地，在场包括重力场的实施例中，进行处理以标识空间特征包 括标识滤波后的势场数据的最大值、最小值和拐点/拐线中的一个或多个。因此，例如，利 用重力梯度张量，对对角线上的分量Gxx、Gyy和Gzz(是不同的信号)进行处理以确定斜率的 拐点或改变，这是由于这些一般与勘测区域的地质上显著的特征(如两个不同类型/密度 的岩石之间的界面)相对应。对于对角线外的分量，具体地Gn和G,y(分别强调x和y方向 上的对称)，优选地标识最大值和/或最小值；对于G,y，优选地通过定位偶极子对来标识点， 这是由于这些点往往标识地下体的角。对角线外的元素G,i(其中i是x或y)往往强调i 方向上的对称。对角线上的分量Gxx和Gyy沿着相应轴x = 0和y = 0始终为零，并且由于 轴的选择常常是任意的，因此可选地，可以绕着一个或多个轴来旋转坐标系，以潜在地标识 其他地质上有用的信息。在实施例中，可以选择坐标轴以最大化明显有用的地质信息。类 似地，可以对磁数据进行处理以标识最大/最小拐点/拐线。 在所述方法的实施例中，尽管通过波长的滤波以特定深度处的滤波后的势场数据 为目标，但是由于地下特征的物理形状，或者由于与范围内更具体的波长相关联的特征，或 者由于这二者，在滤波后的势场数据内，例如使用上述处理而标识的不同空间特征可以与不同深度相关联。理论上，掩埋的目标在给定的勘测高度处具有特有的振幅和波长，并且这 取决于目标的形状。因此，与下层地质特征相关联的精确深度取决于针对该特征而假定的 形状。由于该信息通常是可用的，因此可以通过针对下层地质而假定的大致模型来提供这 一点。此外，断层或边缘的几何形状具有特有的势场信号，并且可以在处理数据集合时假定 该几何形状。在断层的情况下，滤波后的信号一般提取出断层的顶部(因此，可以通过增大 滤波器的波长来向下跟踪断层的边缘)。 因此，在实施例中，尽管包括所标识的空间特征在内的绘图数据集合具有针对该 特征的关联目标深度或深度范围，但是在实施例中，特征将还具有关联(更具体)的深度。 因此，在实施例中，三维地图不仅包括一组平坦地图而且还包括分层表示，层内的空间特征 具有其自身的、例如通过波长和/或几何形状而被分配给特征的相应关联深度。该技术的 实施例可以包括输入针对勘测区域的下层地质而假定模型的数据，并且然后，可以采用该 数据来确定针对空间特征集合的绘图数据，更具体地用于确定根据滤波后的势场数据集合 而标识的空间特征的估计深度。技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对地球物理数据进行处理以提供地球的勘测区域的下层地质的三维表示的方法，所述地球物理数据至少包括来自所述勘测区域的势场勘测的测量势场数据，所述方法包括：输入所述勘测区域的地形校正势场数据，所述势场数据包括针对空间波长范围的数据，所述勘测区域中不同深度处的地质特征与所述波长范围中的不同波长相关联；通过空间波长来对所述势场数据进行滤波以产生第一多个滤波后的势场数据集合，其中每个滤波后的势场数据集合与相应波长或波长范围有关，每个滤波后的势场数据集合以不同的相应所述深度处的地质特征为目标；对每个所述滤波后的势场数据集合进行处理，以标识空间特征集合以及产生针对每个所述滤波后的势场数据集合的绘图数据集合，所述空间特征集合包括每个所述滤波后的势场数据集合中的线空间特征和点空间特征中的一个或两个，所述绘图数据集合表示针对作为所述滤波的目标的所述深度的所标识的空间特征集合；以及对所述绘图数据集合进行组合以产生三维地图数据，所述三维地图数据提供所述勘测区域的所述下层地质的三维表示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克戴维斯，
申请(专利权)人：阿克斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]