专利摘要

本公开提供了一种地球物理数据融合及成像方法、介质与设备，在各个探测区域分别开展不同物探方法的探测，采集多组原始数据；对各组实测数据分别进行预处理，使其满足数据精准度和转换计算的要求；将预处理后的各组实测数据分别转化为可用于融合的反射系数序列；把基于不同坐标系的反射系数序列校准到统一的空间坐标系统中；根据不同物探方法对应数据的数字化特征，选择数据融合方法对反射系数进行融合处理，将多组反射系数序列转化为一组并进行相应的成像，得到多种物探数据融合后的地质信息结果。不仅克服了现有物探解释中对一些异常体的分析不够全面，解释精度相对较低，效率低下等不足，还可以进行三维空间上不同方法和不同测线数据的融合成像，有效提高了综合解释精度。

权利要求

1.一种地球物理数据融合及成像方法，其特征是：包括以下步骤：

在各个探测区域分别开展不同物探方法的探测，采集多组原始数据；根据被测区域的地质特点和周围干扰实际情况，合理布置测线；将所选的n种物探方法依次沿相同测线开展探测工作，采集得到高质量的原始实测数据；

对各组实测数据分别进行预处理，使其满足数据精准度和转换计算的要求；

将预处理后的各组实测数据分别转化为可用于融合的反射系数序列；

把基于不同坐标系的反射系数序列校准到统一的空间坐标系统中；水平方向以大地坐标系为基准，垂直于水平面的方向统一到一个参数域内；通过重采样的方法统一数据尺度，进一步利用数据归一化方法消除量纲差异的影响，实现反射系数的归一化处理；

根据不同代数法或回归法或主成分分析法对应数据的数字化特征，选择数据融合方法对反射系数进行融合处理，将多组反射系数序列转化为一组并进行相应的成像，得到多种物探数据融合后的地质信息结果。

2.如权利要求1所述的一种地球物理数据融合及成像方法，其特征是：基于不同的物探原理，借助数学物理方法，推演出实测数据与反射系数之间的转换算法，从而将具有不同物理意义的实测数据统一到反射系数序列中。

3.如权利要求1所述的一种地球物理数据融合及成像方法，其特征是：各组反射系数分属于不同的空间域和数值域。

4.如权利要求1所述的一种地球物理数据融合及成像方法，其特征是：融合后的数据以一组反射系数序列表示，通过插值方式将反射系数以波形或等值线图的形式呈现，绘制成反射系数剖面图，用于地质解译。

5.一种计算机可读存储介质，其特征是：其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-4中任一项所述的一种地球物理数据融合及成像方法。

6.一种终端设备，其特征是：包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-4中任一项所述的一种地球物理数据融合及成像方法。

说明书

技术领域

本公开涉及一种地球物理数据融合及成像方法、介质与设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在地球物理勘探中，随着现场实际问题复杂程度的提高，把两种或两种以上的物探方法有效组合起来，共同完成探测任务的方法成为地质勘探新的发展方向。但是，目前进行多种物探方法联合探测时，其解释过程往往是先单独解释，然后进行相互对比分析。这样一种综合解释方法往往只是一种简单组合分析，未考虑数据之间的关联性。对一些异常体的分析不够全面，解释精度相对较低，且当测线和方法较多的情况下，利用这样一种简单的综合解释方法，其效率低下且效果难以得到保证。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种地球物理数据融合及成像方法、介质与设备，本公开可以进行三维空间上不同方法和不同测线数据的融合成像，有效提高了综合解释精度。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种地球物理数据融合及成像方法，包括以下步骤：

在各个探测区域分别开展不同物探方法的探测，采集多组原始数据；

对各组实测数据分别进行预处理，使其满足数据精准度和转换计算的要求；

将预处理后的各组实测数据分别转化为可用于融合的反射系数序列；

把基于不同坐标系的反射系数序列校准到统一的空间坐标系统中；

根据不同物探方法对应数据的数字化特征，选择数据融合方法对反射系数进行融合处理，将多组反射系数序列转化为一组并进行相应的成像，得到多种物探数据融合后的地质信息结果。

作为一些可能的实施例，根据被测区域的地质特点和周围干扰情况，合理布置测线，将所选的n种物探方法依次沿相同测线开展探测工作，采集得到原始实测数据。

作为一些可能的实施例，基于不同的物探原理，借助数学物理方法，推演出实测数据与反射系数之间的转换算法，从而将具有不同物理意义的实测数据统一到反射系数序列中。

作为一些可能的实施例，各组反射系数分属于不同的空间域和数值域，为数据融合做准备，将数据校准到统一的坐标系统中。

作为一些可能的实施例，统一的坐标系统中水平方向以大地坐标系为基准，垂直于水平面的方向统一到一个参数域内。

作为一些可能的实施例，利用数据归一化方法消除量纲差异的影响，对反射系数进行归一化处理。

作为一些可能的实施例，根据实际需要和数据的数字化特征，选择代数法、回归法或主成分分析方法对多组反射系数进行融合处理。

作为一些可能的实施例，融合后的数据以一组反射系数序列表示，通过插值等方式将反射系数以波形或等值线图的形式呈现，绘制成反射系数剖面图，用于地质解译。

一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的一种地球物理数据融合及成像方法。

一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的一种地球物理数据融合及成像方法。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

(1)多种物探方法的综合使用可以提供不同深度的多分辨率地层特征信息，有的方法对高阻响应较强，有的方法对低阻变化反应灵敏。综合物探方法可以互为补充，既满足了勘探深度的要求，又保证了较高的分辨率，同时对地层特征和异常体有更加全面的分析和解译。

(2)将不同物理参数来呈现的信号数据统一用反射系数矩阵表示，使多种物探数据得到初步融合，为后续融合算法处理作资料准备。同时，反射系数是一个与地层物理属性直接相关，并且影响响应信号的关键参数。以反射系数剖面所呈现的结果图，在一定程度更能反映真实的地质情况。

(3)数据融合后得到的反射系数序列是原有信息的集成化结果，呈现出更加丰富的地层信息，放大了有效信号，消除了重叠信息对结果分析的干扰。以往用多个成果图描述的信息，现在用一幅反射系数剖面图来呈现。参数含义一致，坐标系统统一，极大地方便了解译工作。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1是地球物理数据融合及成像步骤流程图；

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术中所述的，为实现多种物探数据在统一标准下的融合利用，联合成像以及分析解译，亟需一种有效的地球物理数据融合及成像方法。不仅克服相应的不足，还可以进行三维空间上不同方法和不同测线数据的融合成像，有效提高了综合解释精度。

地球物理数据融合及成像方法，包括以下步骤：

步骤一：在探测区域分别开展多种地球物理方法的探测，采集高质量的原始数据；

步骤二：对各组实测数据分别进行预处理，使其满足数据精准度和转换计算的要求；

步骤三：将预处理后的各组实测数据分别转化为可用于融合的反射系数序列；

步骤四：把基于不同坐标系的反射系数序列校准到统一的空间坐标系统中，同时完成反射系数的归一化处理；

步骤五：根据不同物探方法的组合特点和对应数据的数字化特征，选择合适的数据融合方法对反射系数进行融合处理。

步骤六：融合处理将多组反射系数序列转化为一组并进行相应的成像，即可得到多种物探数据融合后的地质信息结果。

步骤一中，根据被测区域的地质特点和周围干扰等实际情况，合理布置测线。将所选的n种物探方法依次沿相同测线开展探测工作，采集得到高质量的原始实测数据。

步骤二中，实测信号中存在着周围干扰产生的噪声，为了满足后续转换计算的需要，对实测数据进行必要的预处理，使其满足精准度的要求。例如电磁法中滤波处理降低噪声干扰，电法中剔除异常数据点消除不符合实际的数据信息。

步骤三中，虽然各种物探方法所依据的原理和使用的仪器各不相同，其响应信号也由不同物理参数来呈现。但是，这些物理参数之间可以通过数学物理方法进行转换。

步骤三中，就目前地质勘探中最常用的电法、电磁法和弹性波法而言，反射系数与地层物理属性直接相关，并且是决定响应信号的关键参数。基于不同的物探原理，借助数学物理方法，推演出实测数据与反射系数之间的转换算法，从而将具有不同物理意义的实测数据统一到反射系数序列中。

步骤四中，各组反射系数分属于不同的空间域和数值域，为数据融合做准备，需要将数据校准到统一的坐标系统中。水平方向以大地坐标系为基准，垂直于水平面的方向统一到一个参数域内。

步骤四中，转换得到的反射系数在量纲和尺度上存在很大差异，直接融合会影响结果精度和计算速度。通过重采样的方法统一数据尺度，进一步利用数据归一化方法消除量纲差异的影响，实现反射系数的归一化处理。

步骤五中，多种物探方法的综合使用相当于多个传感器的联合，从传感器融合延伸而来的数据融合算法种类众多。例如代数法、回归法、主成分分析等，其融合效果也会有所差别。根据实际需要和数据的数字化特征，选择合适的数据融合方法对多组反射系数进行融合处理。

步骤六中，融合后的数据以一组反射系数序列表示，通过插值等方式将反射系数以波形或等值线图的形式呈现，绘制成反射系数剖面图，用于地质解译。

以电磁法中的探地雷达(GPR)、电阻率法，弹性波法中的地震勘探为例，详细说明综合物探中地球物理数据融合及成像的实现过程。

在野外实测过程中，为了保证高质量的原始数据，探测前要做好充分的调查工作，将测线选在干扰少且关键的位置。为了提供尽可能多的关于异常体位置和属性的信息，要布置多条测线并对其相对位置进行设计。

GPR实测信号是反射波的振幅记录，经过带通滤波和均值滤波等处理，消除噪声干扰；电阻率法实测信号是随时间道记录的感应电压值，可以通过小波变换等方式实现去噪；地震勘探是由地震道集所记录的地层反射波的振幅，预处理中要注意叠前保幅处理。

实测信号向反射系数的转换算法是数据融合的关键技术之一。GPR数据信号是发射子波与地层反射系数卷积的结果。利用数学物理方法，对实测数据进行反运算得到GPR勘探的反射系数序列Rg。根据电阻率法信号响应的产生原理，推演出实测数据与反射系数之间的转换算法，得到反射系数序列Rr。与GPR记录类似，地震勘探实测数据可应用反卷积算法进行转化，得到地震勘探的反射系数序列Rs。

在水平方向，三组反射系数序列被统一到大地坐标系统中。垂直于水平面方向，根据实际需要统一到一个参数域内，如时间域或者深度域。进一步地，通过重采样统一数据尺度，归一化方法(如Min-Max法)消除量纲差异的影响，将数据归一到固定的数值范围(如[0,1])内，实现反射系数的归一化处理。

根据所选物探方法之间原理的相似性和差异性，选择将数据进行简单线性融合或者复杂非线性方法，例如代数法、回归法、主成分分析等，完成对多组反射系数进行融合处理。融合后的数据以一组反射系数序列表示，通过插值等方式将反射系数以波形或等值线图的形式呈现，绘制成反射系数剖面图，用于地质解译。

上述方法不仅克服了现有物探解释中对一些异常体的分析不够全面，解释精度相对较低，效率低下等不足，还可以进行三维空间上不同方法和不同测线数据的融合成像，有效提高了综合解释精度。

本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

一种地球物理数据融合及成像方法、介质与设备专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。