海底大起伏测线磁测数据的处理和3D直接反演研究

深海海底磁测时测点位置起伏特别大、海底地形复杂，具有这种特征的海底磁测数据，不能用现有曲化平方法将观测数据转化到某一水平面上，从而无法用现有常规方法进行数据处理和反演解释。针对这一情况，本申请的目的是开发出适合于海底磁测数据这种特征的空间域带地形3D直接反演方法，以便促进海底磁测技术的实用化进程，推动我国海底资源勘探。空间域带地形3D直接反演方法不需要将观测数据向上向下延拓、不需要高截滤波、不需要将起伏面上的观测数据转化到水平面上（曲化平），避免了很多引起分辨率降低的中间过程，因此用三维空间域带地形直接反演法对磁测数据反演，不仅提高了分辨率，而且对测点位置的起伏量没有限制，故特别适合于海底磁测。同时，可用空间域带地形3D直接反演结果，经过正演模拟，实现曲化平、上延和下延等常规方法不能进行的数据处理。这使得用这种方法处理的磁测数据，又可反过来用常规的位场方法作进一步的处理和解释。

深海海底磁测时测点位置起伏特别大、海底地形复杂，具有这种特征的海底磁测数据，不能用现有曲化平方法将观测数据转化到某一水平面上，从而无法用现有常规方法进行数据处理和反演解释。针对这一情况，本研究开发出适合于海底磁测数据这种特征的空间域带地形3D直接反演方法。以便促进海底磁测技术的实用化进程，推动我国海底资源勘探。空间域带地形3D直接反演方法不需要将观测数据向上向下延拓、不需要高截滤波、不需要将起伏面上的观测数据转化到水平面上（曲化平），避免了很多引起分辨率降低的中间过程，因此用三维空间域带地形直接反演法对磁测数据反演，不仅提高了分辨率，而且对测点位置的起伏量没有限制，故特别适合于海底磁测。大起伏海底磁测数据处理还存在很多问题。除直接由3D带地形直接反演法外，目前还无其它适合于大起伏海底磁测数据处理方法。但何一种方法都不是完美无缺的，3D带地形直接反演法缺点是计算量大，对于复杂模型难以适用。目前很多方法并不适合于大起伏海底磁测数据，而一般磁测处理方法技术都是建立在水平面上或小起伏测线(面)上，只是适用于水平规则网格化数据，或小起伏测线数据近似网格化成水平规则数据。而由于深海处于平均大地水准面以下，观测难度大，测点位置很难控制，造成测点之间起伏很大。因此需要进一步发展大起伏海底磁测数据处理技术。因此本项目还开展了基于3D网格化插值技术的大起伏海底磁测数据处理技术研究。开发了克里金方法、反距离加权、自然邻域以及基于Clough-Tocher细分的三元样条函数3D插值软件。并对理论模型对这些方法进行了对比。对比结果表明，Clough-Tocher法相比其他方法，它具有精度较高、光滑性好、不用设置参数,可并行计算、能够利用梯度信息等优点。3D网格化插值技术的开发使得能够处理具有大起伏空间散乱特征的海底磁测数据，从而使得海底磁测数据能用优秀的常规磁测处理方法和软件，以便促进海底磁测技术的实用化进程，推动我国海底资源勘探。