[发明专利]一种起伏地形下的位场全自动极值点深度估算方法

权利要求书

1.一种起伏地形下的位场全自动极值点深度估算方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1，输入观测面的高程数据、重力观测值和观测点距，生成观测面的高程网格文件和重力网格文件；

步骤2，利用频率域伪观测面法，构建重力三维半空间场；

步骤3，基于构建的重力三维半空间场，计算重力三维半空间场内各深度点重力值的垂向导数，结合常数加入法，对重力三维半空间场进行反演，得到重力三维半空间场内各点处的极值计算值，确定重力三维半空间场的极值点集；

步骤4，通过对重力三维半空间场极值点集内各点进行归一化处理，计算重力三维半空间场内各点对应的归一化极值，得到重力三维半空间场归一化极值点集；

步骤5，利用重力三维半空间场归一化极值点集中的各极值点进行成像，绘制图件，并根据成像结果分析重力三维半空间场的极值深度点；

步骤6，输出图件和重力三维半空间场内各点的归一化极值；

所述步骤2中，具体包括如下步骤：

步骤2.1，根据观测面的高程网格文件和重力网格文件，选取观测面高程最低点，以观测面高程最低点所在平面作为标准水平面，确定标准水平面上各点的重力值S_min(x_i,y_j,z_min)，其中i,j为任意正整数，z_min为观测面最低点高程；

步骤2.2，基于频率域向上解析延拓算法的稳定性，构建多个不同高度的水平面，计算各水平面的高度延拓因子，如式(1)所示：

式中，(x_i,y_j,z_k)表示空间内任意点的坐标，i,j,k为任意正整数；表示空间内点(x_i,y_j,z_k)的重力值S_k(x_i,y_j,z_k)所对应的解析延拓因子；S_k(x_i,y_j,z_k)表示空间内点(x_i,y_j,z_k)的重力值，单位为mGal；Z_k表示空间内点(x_i,y_j,z_k)的高度；

步骤2.3，根据观测面的重力网格文件，确定观测面上各点的重力值，基于傅氏变换，计算观测面上各观测点的波数域值，如式(2)所示：

式中，(x_i,y_j,z_obs)表示观测面上点的坐标；S_obs(x_i,y_j,z_obs)表示观测面上点(x_i,y_j,z_obs)的重力值，单位为mGal；表示重力值S_obs(x_i,y_j,z_obs)的波数域值；M表示重力观测值在空间域沿x方向上的采样点数；Δx表示重力观测值在空间域沿x方向上的采样点距；i表示重力观测值在空间域沿x方向上的采样点序号；N表示重力观测值在空间域沿y方向上的采样点数；Δy表示重力观测值在空间域沿y方向上的采样点距；j表示重力观测值在空间域沿y方向上的采样点序号；m,n表示频率域采样点的序号；表示频率域沿y方向上的采样间隔，表示频率域沿y方向上的的采样间隔，其中，Lx＝M·Δx，Ly＝N·Δy；i₀表示单位复数；

步骤2.4，根据各高度水平面对应的高度延拓因子，计算空间内任意深度点对应重力值的波数域值，如式(3)所示：

式中，(x_i,y_j,z_k)表示空间内任意点的坐标；S_k(x_i,y_j,z_k)表示空间内点(x_i,y_j,z_k)的重力值，单位为mGal；表示空间内点(x_i,y_j,z_k)的波数域值；

步骤2.5，通过对空间内任意深度点对应的波数域值进行反傅氏变换，得到空间内任意深度点的空间域重力值，构建以标准水平面为界面的重力三维半空间场；

重力三维半空间场内任意深度点的空间域重力值如下所示：

式中，i,j,k的取值范围为整个重力三维半空间场区域。