应用句法识别实现地球物理磁异常的自动划分①.pdf

　1998 年 5 月 地 　球 　物 　理 　学 　进 　展 第 13 卷 　第 2 期 　 应用句法识别实现地球物理 磁异常的自动划分① 王 　　 　　王妙月 ( 中国科学院地球物理研究所 , 北京 　100 10 1) 摘 　要 　地球物理磁数据中蕴含着丰富的数值信息和结构信息 综合运用数值信息中的统计 特征和结构信息 , 并结合地质和实际情况是磁异常解释的一条重要途径 本文在前人工作的 基础上 〔1〕, 尝试应用句法模式识别和聚类分析的方法 , 根据磁异常的结构和统计特征对磁异 常进行图形化 、机器自动地划分 , 为高精度 、快速和可靠的磁测解释提供一种手段 本文首 〔2 〕 先用句法模式识别方法对磁异常进行结构划分 , 找出基节点 , 提取基元 , 然后用 “衍生树” 的方法形成基类 ; 最后用聚类分析方法将各基类按距离相似性规则进行归类 , 从而达到磁异 常分类解释的目的 文章在理论分析和正演模拟的基础上 , 验证了方法的可行性 ; 进一步结 合三峡某地考古的实测磁数据证实了方法的实用性 ; 取得了较为明显的效果 , 为模式识别技 术在地球物理综合解释中的应用开辟了一条新路子 , 奠定了进一步应用研究的基础 关键词 　磁异常 , 句法模式识别 , 基元 , 基类 , 衍生树 , 聚类分析 1 　概述 11 　应用模式识别技术实现磁异常解释的必要性一 由于磁异常的反问题是多解性的, 因而磁异常的解释非唯一 ; 同时磁异常的复杂性又 ( ) 增加了这种解释的不可靠程度 例如 , 相同尺寸 、形态 直立或倾斜 、磁化强度和磁化 偏角的地质体由于埋深的不同 , 在地表磁测中会产生不同大小 、形态的异常 ; 而相同埋 深 、不同磁化强度 (或磁化偏角) 的地质体也会在地表磁测中产生不同大小和形态的异 常 地质体的大小 、形态 、磁化方向、磁化强度以及埋深等因素是构成磁异常解释复杂程 度的主要因素 , 同时由于测量中地表存在的磁性干扰也增加了磁异常解释的复杂程度 , 如 ( ) ( ) 图 1 a 和 b 所示的合成磁场强度是所述复杂因素的综合反映 ① ( ) 本文 1997 年 6 月 21 日收到 , 由中国科学院九五重点项目 综合成象及其在找水中的应用 资助 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. ·104 · 地 　球 　物 　理 　学 　进 　展 1998 年 　 图 1 　各种磁异常体产生的磁异常曲线 ( ) ( ) ( ) a 为相同尺寸、形态 、磁化强度