《地球物理资料处理》课程教学大纲

1、PAGE PAGE - 10 -本科生课程大纲课程名称地球物理资料处理Geophysical Data Processing课程代码081303101329课程属性专业知识课时/学分96/5课程性质必修实践学时16责任教师 课外学时课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修课程介绍1.课程描述： 地球物理资料处理为地球信息科学与技术方向的必修课，以及海洋测绘与地理信息系统方向的选修课程。本课程主要包括重力、磁法、电法、地震资料数据处理基础，常规处理的方法和原理。其中地震资料数据处理部分包括地震资料处理基本流程、信号处理基础、反褶积、动校正、静校正、速度分析

2、、水平叠加、偏移归位。电法资料数据处理包括岩石导电性不均匀校正、地形校正以及电测深曲线的定性和定量解释。大地电磁数据时间域和频率域的数据处理流程和方法，以及定性分析。重力资料处理包括重力异常的平滑、分离以及重力异常的地质解释。磁力资料处理包括磁异常圆滑、磁异常插值、数据网格化、解析延拓、磁异常转换、磁异常滤波和重磁异常的对应分析。2.设计思路： 本课程在教学中，结合各种勘探方法在野外工作及室内处理可能遇到的问题，拟突出重力、磁法、电法、地震四种勘探资料常规处理方法基本原理的讲解。该课程的理论性较强，要求学生具有一定的数、理和地质方面的基础。课程内容包括以下四个部分：第一章 地震资料处理1.1

3、地震资料数字处理概论 （1）了解地震资料数字处理的概念与发展过程； （2）了解数字处理的任务与分类；（3）了解数字处理质量控制的必要性和常用措施；（4）了解地震资料数据处理基本流程12 信号处理基础（1）掌握一维傅里叶变换的原理与应用（2）掌握二维傅里叶变换的原理与应用1.3 反褶积（1）掌握反褶积的基本概念（2）掌握几种常见反褶积基本方法1.4 动校正与水平叠加（1）掌握动校正的基本原理（2）掌握动校正的实现方法（3）掌握水平叠加的实现方法1.5 静校正（1）掌握静校正的基本原理与方法（2）掌握剩余静校正的原理与实现方法1.6 速度分析（1）掌握速度谱的概念（2）掌握速度分析的常用实现方法1

4、.7 偏移成像（1）掌握偏移成像的基本思路（2）掌握绕射扫描偏移的基本方法（3）掌握叠前偏移的基本思路与方法（4）掌握叠后偏移的基本思路与方法1.8 地震资料成像处理新方法（1）当前地震资料处理中的新方法与新技术（2）未来地震资料处理的发展方向第二章 电（磁）资料处理2.1电法勘查资料中的影响及校正（1）熟悉岩石导电性不均匀对电法观测结果的影响及消除方法；（2）熟悉地形起伏对电法观测结果的影响及消除方法。2.2水平地层电测深曲线的定性和定量解释方法（1）熟悉定性解释和定量解释的目的与差异；（2）熟悉水平地层电测深曲线的量板法和数字解释法。2.3大地电磁数据的采集、处理原则与流程（1）熟悉大地电

5、磁野外工作方法；（2）熟悉大地电磁资料处理原则和资料处理流程。2.4时间域数据处理（1）熟悉进行傅里叶时频变换的原因及实现步骤；（2）熟悉大地电磁阻抗的最小二乘估算；（3）了解测量噪声消除方法。2.5频率域数据处理（1）熟悉坐标轴系统主轴旋转方法；（2）了解频率域数据去噪方法；（3）熟悉TE与TM模式的区别。2.6大地电磁观测资料的定性分析（1）熟悉勘探深度的计算方法；（1）熟悉对总纵向电导、视电阻率资料和阻抗相位资料的定性分析方法。第三章 重力资料处理3.1概述（1）了解引起重力异常的主要地质因素；（2）熟悉叠加重力异常、区域异常和局部异常的概念与区别；3.2重力异常的平滑（1）了解重力异常

6、平滑的目的及意义；（2）熟悉剖面异常的徒手平滑法和最小二乘平滑法；（3）熟悉平面异常的平滑方法。3.3重力异常的分离熟悉图解法、平均场法、高次导数法、解析延拓法、频率域滤波法、趋势分析法、调和分析法的基本原理及优劣势。3.4重力异常的地质解释及重力资料的应用 （1）熟悉常见的局部异常与可能反演的地质因素的对应关系；（2）了解重力资料的应用范畴。第四章 磁力资料处理4.1概述（1）了解磁异常的处理与转换的原因、目的及意义；（2）熟悉磁异常的处理与转换的主要内容及方法分类。4.2磁异常圆滑、插值和数据网格化（1）熟悉磁异常的最小二乘圆滑的原理和方法；（2）熟悉磁异常拉格朗日插值方法；（3）熟悉数据

7、网格化的实质及过程；（4）熟悉运用最小二乘拟合方法和加权平均方法实现数据网格化。4.3空间域磁异常的处理与转换（1）熟悉磁异常空间换算基本理论（积分表达形式以及磁异常解析延拓的方法）；（2）了解水平测线二维体磁异常解析延拓及分量间的换算；（3）了解曲面磁异常转换的等效源法和直接求解法。4.4频率域磁异常转换（1）熟悉频率域磁异常转换的基本过程；（2）熟悉简单情况下空间换算、导数换算、各分量换算的实现方法；4.5频率域磁异常滤波（1）熟悉磁异常滤波的作用；（2）熟悉最小平方滤波（维纳滤波）、匹配滤波；（3）熟悉消除高频干扰的正则化方法；（4）熟悉有限离散傅里叶变换的特点与频率域数据处理的方法步骤

8、。4.6重磁异常的对应分析了解重磁异常对应分析的基本原理和应用方法。3. 课程与其他课程的关系：先修课程：应用地球物理学。本课程与应用地球物理学课程密切相关，只有在学习了地震（天然地震和人工地震）、电法、重力、磁法等勘探方法的基本原理和工作方法的基础上，本课程的教学与实践才能达到良好的效果。二、课程目标本课程的目标是使学生了解重力、磁法、电法和地震资料的处理流程，熟悉相应处理方法的基本原理。通过本课程的学习，学生将能够运用相应的方法解释地球物理资料以及运用各类地球物理勘探方法从事矿产资源勘查、工程地质勘查，区域与深部构造研究等方面的工作；也为今后进一步深入学习及科学研究工作奠定必要的基础。1）

9、掌握地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探的基本原理和野外施工流程；2）掌握重力、磁法、电法和地震资料的处理流程和方法。三、学习要求应用地球物理学是一门理论性较强的课程，作为一名地球物理方向的大学生，需要一定的数、理和地质方面的基础。通过本课程教学，一方面，努力做到理论与实践相结合；另一方面，培养和提高学生的理解和实践能力，能够理解并运用不同的处理方法处理各类地球物理资料。要达到以上学习任务，学生必须： 1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论；2）理解各种勘探方法的探测原理及工作方式，熟悉地球物理资料的采集流程，初步具备将所学的知识联系实际的能力；3）理解各种探测资料的处理流程和处理方法

10、，积极参与课程中涉及的设计和讨论等活动。四、教学进度序号专题或主题计划课时主要内容概述1地震资料处理401.1 地震资料数字处理概论 （1）地震资料数字处理的概念与发展过程； （2）数字处理的任务与分类；（3）数字处理质量控制；（4）地震资料数据处理基本流程12 信号处理基础（1）一维傅里叶变换的原理与应用（2）二维傅里叶变换的原理与应用1.3 反褶积（1）反褶积的基本概念（2）反褶积的基本方法1.4 动校正与水平叠加（1）动校正的基本原理（2）动校正的实现方法（3）水平叠加的实现方法1.5 静校正（1）静校正的基本原理与方法（2）剩余静校正的原理与实现方法1.6 速度分析（1）速度谱的概念（

11、2）速度分析的常用实现方法1.7 偏移成像（1）偏移成像的基本思路（2）绕射扫描偏移的基本方法（3）叠前偏移的基本思路与方法（4）叠后偏移的基本思路与方法1.8 地震资料成像处理新方法（1）当前地震资料处理的新方法与新技术（2）未来地震资料处理的发展方向地震资料处理实践 8地震资料处理流程设计，案例讨论2电（磁）资料处理182.1电法勘查资料中的影响及校正2.2水平地层电测深曲线的定性和定量解释方法2.3大地电磁数据的采集、处理原则与流程2.4时间域数据处理2.5频率域数据处理2.6大地电磁观测资料的定性分析电（磁）资料处理实践 3电（磁）资料处理流程设计，案例讨论3重力资料处理103.1重力

12、资料处理概述3.2重力异常的平滑3.3重力异常的分离3.4重力异常的地质解释及重力资料的应用 重力资料处理实践 3重力资料处理流程设计，案例讨论4磁法资料处理104.1磁法资料处理概述4.2磁异常圆滑、插值和数据网格化4.3空间域磁异常的处理与转换4.4频率域磁异常转换4.6重磁异常的对应分析磁法资料处理实践 2磁法资料处理流程设计，案例讨论五、参考教材与主要参考书地震资料数据处理，刘怀山、童思友编著，出版社，2013年第1版地震数据分析，伊尔马兹，刘怀山等译，石油工业出版社，2006年第1版地震数据处理，伊尔马兹，石油工业出版社，1994年第1版地震资料数据处理，董泽斌、吴良元，石油工业出版社，1992年第1版地震勘探资料数字处理方法，牟永光，石油工业出版社，1980年第1版6曾华霖. 重力场与重力勘探M. 地质出版社, 2005.7李金铭. 地电场与电法勘探M. 地质出版社, 2005.8管志宁. 地磁场与磁力勘探M. 2005.9刘天佑. 应用地球物理数据采集与处理M. 中国地质大学出版社, 2004.六、成绩评定（一）考核方式 A ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.