位场数据归一化总水平导数垂向导数边缘识别方法.PDF

2013 年9 月 APPLIED GEOPHYSICS （应用地球物理） 第6 卷，第3 期 位场数据归一化总水平导数垂向导数边缘识别方法//A new edge recognition technology based on the normalized vertical derivative of the total horizontal derivative for potential field data. APPLIED GEOPHYSICS, 2009, 6(3), P. 226-233. DOI: 10.1007/s11770-009-0026-x 位场数据归一化总水平导数垂向导数边缘识别 方法 王万银，潘玉，邱之云 （长安大学地质工程与测绘学院，长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点 实验室，西安 710054 ） 摘要：位场数据边缘识别技术常常用来识别地质体的边缘位置。本文提出了一种 新的位场数据边缘识别方法—— 归一化总水平导数垂向导数，它具有边缘探测和 边缘增强两种功能。该方法首先计算位场数据的总水平导数THDR 和总水平导数 THDR 的n 阶垂向导数VDRn ，并对n 阶垂向导数VDRn 采用取大于0 的阈值技 术就得到总水平导数峰值PTHDR ，该值可以用来进行边缘探测；其次，计算总 水平导数峰值PTHDR 与总水平导数THDR 的比，并用最大值进行归一化得到归 一化总水平导数垂向导数，该值可以用来进行边缘增强；最后，通过理论模型和 实际资料检验了方法的有效性和可靠性。 关键词：位场数据，边缘识别，总水平导数，垂向导数，归一化 引言 小或埋深较大的地质体的边缘效应。边缘探测方 法或边缘增强方法均是利用位场数据的垂向导 数，水平导数，解析信号，或它们的各种组合的 在研究地质体的横向不均匀性特别是地质 极值点位置或零值点位置来确定地质体的边缘 体的边缘位置时，位场数据有其独特的优势。本 位置。依据的理论基础是二度体垂直台阶模型的 文所指地质体边缘主要包括断裂构造线和地质 重力异常特征或化极磁力异常特征。在二度体垂 体边界等。 直台阶模型的边缘处对应重力异常水平一阶导 利用位场数据识别地质体边缘位置有边缘 数的极值点、垂向一阶导数和垂向二阶导数的零 探测和边缘增强两种类型的方法。边缘探测方法 值点，故可以利用此特征确定垂直断层的边缘位 的计算结果受地质体几何参数以及地质体剩余 置；对于磁力异常，可以将其转换成假重力异常 密度大小或磁化强度大小的影响。边缘增强方法 或将磁力异常转换成化极磁力异常，再利用与重 的计算结果主要受地质体几何参数的影响。边缘 力异常相同的方法来确定二度体垂直台阶模型 探测的优点是可以突出规模较大或埋深较浅的 的边缘位置。对于不规则边界或倾斜边界的二度 地质体