大地电磁静态位移校正研究

陈广涛

摘 要：静态效应问题是困扰大地电磁资料处理的难题之一，严重影响了最终的处理结果。为此，需要对大地电磁资料进行静态位移校正。简述了大地电磁测深的基本原理，分析了大地电磁静态效应的产生机制，描述了静态效应的典型特征，介绍了常见的静态效应校正方法及基本原理，并采用matlab编程语言，实现了基于二维中值滤波法和二维滑动窗口平均法的静态位移校正。

关键词：静态效应；静态位移校正；中值滤波法；滑动窗口平均法

中图分类号：P631.3+25 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.082

大地电磁测深是利用天然电磁场研究地下电性结构的一种地球物理方法。不同频率的电磁波，其穿透深度不同，因此，通过接收不同频率的电磁波信号，并加以分析、处理，可以得到接收点地下不同深度的电阻率。

野外的地表具有不均一性，从采集的数据资料来看，静态效应常常是不可避免的，也是无法以任何方式预测的。因此，必须对静态效应影响较大的实测数据进行静态效应校正，简称“静校正”。

1 二维滤波静态位移校正

运用中值滤波法和滑动窗口平均法对采集的频率为320 Hz的大地电磁测深资料进行二维静态位移校正处理；运用基于中值滤波法和滑动窗口平均法的曲线平移法对每条测线采集的大地电磁测深资料进行二维静态位移校正处理，在求取静态位移校正量C时，选取的是最高频率为320 Hz的视电阻率资料。中值滤波法和滑动窗口平均法选取的二维窗口为[3×3]，选取320 Hz的视电阻率数据求取校正量C.

运用中值滤波法和滑动窗口平均法对采集的大地电磁测深资料进行二维静态位移校正处理，并对附近的低阻体产生的静态效应和高阻体产生的静态效应进行了静校正。处理后，消除了浅部小规模的电性不均匀体在大地电磁测深过程中产生的静态效应。校正前，视电阻率等值线“飞点”较多，连续性差；校正后，视电阻率等值线变得平滑，连续性得到改善。这表明，采用中值滤波法和滑动窗口平均法对地表附近产生静态效应的电性不均匀体进行静态校正，效果明显。与采用滑动窗口平均法所得的视电阻率平面等值线图相比，采用中值滤波法所得的视电阻率平面等值线图，其各个低阻异常体和高阻异常体附近等值线明显密集。可见，相比于滑动窗口平均法，中值滤波法校正效果较差。

2 实测数据处理

采用基于中值滤波法和滑动窗口平均法的曲线平移法静校正后，视电阻率拟断面图中视电阻率等值线变得平滑，并呈层状分布。由此可知，基于中值滤波法和滑动窗口平均法的曲线平移法对静态效应有较好的校正效果。

较低的电阻率异常从浅到深均存在，形成柱状，视电阻率不呈层状分布，这与地质结构相矛盾。显然，这是受地表低阻不均匀体的影响而产生的静态效应。由基于滑动窗口平均法和中值滤波法的曲线平移法静校正拟断面图可以得知，低阻柱形消失，等值线圈状封闭及条带状等值线变得平缓，分层性好，反映出了该剖面的地质构造特征。由此可知，基于滑动窗口平均法和中值滤波法的曲线平移法对静校正有较好的效果。

当静态位移测点在低阻体附近时，选取的二维窗口为[3×3]，运用中值滤波法滤波得到的视电阻率偏高，而运用滑动窗口平均法滤波得到的视电阻率则比较接近低阻体电阻率；当静态位移测点在高阻体附近时，选取的二维窗口也为[3×3]，运用中值滤波法滤波得到的视电阻率偏低，而运用滑动窗口平均法滤波得到的视电阻率则比较接近低阻体电阻率。

3 结束语

资料处理结果表明：①当在低阻静态体上方接收电磁波信号时，视电阻率曲线整体向下偏移，在静态体两侧的视电阻率曲线反而小幅度向上偏移；当在高阻静态体上方接收电磁波信号时，视电阻率曲线整体向上偏移，在两侧的视电阻率曲线小幅度向下偏移。②运用中值滤波法和滑动窗口平均法对地表附近产生静态效应的电性不均匀体进行静态校正，效果明显；基于中值滤波法和滑动窗口平均法的曲线平移法对静态效应有较好的校正效果。③在本文中，当选取的二维窗口为[3×3]时，相比于中值滤波法，滑动窗口平均法对静态效应的校正效果相对较好。

参考文献

[1]邵敏，何展翔，张立恩.二维中值滤波在电磁测深曲线去噪中的应用[J].物探化探计算技术，2001（03）.

[2]程少华.大地电磁静态效应校正方法对比研究[D].西安：长安大学，2012.

[3]尹小康，王绪本.浅层不均匀体大地电磁响应及约束反演研究[D].成都：成都理工大学，2010.

[4]吴炳良，邵敏.大地电磁三维静态位移校正方法及其应用效果[J].勘探地球物理进展，2005（03）.

[5]黄兆辉，底青云，侯胜利.CSAMT的静态效应校正及应用[J].地球物理学进展，2006（04）.

〔编辑：刘晓芳〕