摘要：利用匹配滤波算法对重磁数据进行区域场和局部场的分离，突出浅部异常或突出深部异常。该方法为研究人员方便快速地确定异常位置提供了准确的技术手段实现，可以广泛应用于实际生产中。
主题词：匹配滤波异常提取
中图分类号：P627 文献标识码：A文章编号：1672-3791(2011)06(b)-0000-00
1 前言
区域场和局部场的分离问题是重磁数据处理的主要内容之一，对实际资料的解释有重要意义。叠加地质体在重磁异常频谱的不同特点，非常接近地表的磁性物体所产生的异常比起深部物体的异常要尖锐得多。尖锐异常的强度从中心向外迅速下降，以具有很大的高频特征。另外宽缓异常的强度从异常中心向外衰减，具有集中于低频端的谱的特征，这些差异使得从位场图中滤去近地表的高频干扰得到深部的宽缓异常成为可能，反之，也可以滤去深部低频部分，达到突出近地表高频部分异常的目的。
2 匹配滤波算法概述
匹配滤波的原理如下：假设异常由上下两层场源垂向叠加而成，其中一层是近地表厚度不大的地质体，另一层是埋藏较深且延深又大的地质体，现在以地质体的特点解决以下两个问题：
选择适当的滤波器消除深部的影响，突出浅部地质体的异常。
选择适当的滤波器消除近地表干扰，得到深部地质体的异常。
设化极后的磁异常值为，其频谱为，能量谱为，其中，方位角
为了研究对数能谱随径向频率的变化情况，由于水平尺寸中正弦函数的周期作用将使能谱随变化不定，因此实践中利用径向平均能谱以消除的影响，由于水平尺寸中正弦函数的周期作,即
实际计算时取上式的离散求和形式 ，
其中为的组合数，分子为个能谱之和
又设观测场频谱由深部和浅部地质体异常构成，记为和,假设已将他们化到磁极，则，则
式中：和分别是深部和浅部磁性体的场值，与磁化强度和水平因子有关，而与无关，是深部物体的埋深和厚度，且，相应的、为浅部物体埋深和厚度。于是可得总能谱表达式为：
当较大（高频段）时，有
,
成为“匹配滤波”算子，当要滤去浅部高频成分时，只需将乘以可达到目的，即
同理，也可将写成
其中也是一种“匹配滤波”算子，当要滤去深部低频成分时，只需将乘以构成“匹配滤波”，即
至此，关键在于求出两个算子，而和依赖于H、h、G/g，接下来就得确定这几个量。
将归一化，记 ，可知，从统计意义上讲，能谱能被两条直线拟合（即区域场和局部场），分两种情况进行讨论：
当很大时，有
当很小时，有
由两个能量对数式可用图解法（直线拟合法）定所需的三个量。径向频率对数谱可被不同斜率的直线拟合，直线的斜率即为相应的等效层的深度。
3 实验过程
我们在实验中，读取的原始重磁数据等值线图如图1所示：
采用了匹配滤波方法，分离出的浅部异常如图2所示：
从图中可以看出，右下角浅部的异常突出，而左上角深部异常基本上已经被消除掉了，在实际的野外生产中，利用该方法可以突出浅部异常，消除深部异常对浅部的影响。
4 结语
通过匹配滤波算法可以分离出浅部异常信息，通过不同的匹配因子，可以逐层拔离异常，为地下异常区域的分层解析提供了技术手段。该方法速度快，可应用于野外实际生产中的快速分层解析地下异常。
参考文献
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