1、1使用手册使用手册使用手册使用手册重磁数据处理、反演软件重磁数据处理、反演软件重磁数据处理、反演软件重磁数据处理、反演软件2目录第一章 概 述 1第二章 初识 ModelVision界面 .2一、菜单项简介 .2二、工具栏简介 .3第三章 建立一个工程 5第一步 .5第二步 .5第三步 .6第四步 .7第四章 数据的导入和显示 9一、数据导入 .9二、数据显示 .15第五章 一维数据处理 25一、化极 .26二、解析延拓 .28三、导数换算 .30四、解析信号 .32第六章 二维数据处理 34一、空间域二维褶 积滤波 .34二、频率域滤波 .35第七章 初级反演 40一、选择反演剖面 .40二
2、、建立模型 .41三、迭代反演 .431第一 章 概 述ModelVisionPro8.0 是 澳 大 利 亚 EncomTechnology PtyLtd公司开发 的专业重磁软件 。 适 用于 矿产资源勘查、 油 气勘探 、 环境地球物 理等行业， 主 要解决各行 业中重磁数据的 处理、 正 反演模 型的建立和 重磁解释中碰到 的各类问题。 主要功能 ：*数据处理 （化极、延拓、 求导、分量变换 及各种滤波）； *反演：模 型建立、交互式 二维、三维反演 ；*数据一维 （ 剖面）、 二 维 （ 等 值线、 影 像和 平剖图） 和 三 维 （ 立体模型、 反演结果）可视 化分析；*各种图件 制
3、作、输出。此外，针 对重磁勘探特点 ，还配备了一些 实用的特色模块 ：*基于 IGRF的地磁三 要素快速查询；*基于 Euler公式的 AUTOMAG磁性源体 三维反演；*FFT频率域和 时间域滤波工具 。2第二 章 初识 ModelVision界面ModelVision操作 与 微 软 Windows操作 类 似 ， 其 主 界 面 如 图 2 1，是不是和其它基于 widows操作系统开发的软件类似啊？是的，它也由菜 单、 工 具 条、 显 示 窗口组成， 细 心 的你可能发现还 多了一 个“ speed” 窗口，这个浮动窗口实际是一个将常用功能选项集合到一起的一个 控制面板， 这 些功能
4、在菜 单项里头也能找 到， 放 到 一起的 作用就是能 快速找到这些功 能项， 如 果你用过 Photoshop， MapGIS等 软件，对这 个快速工具箱就 不会陌生了， _。图 2-1ModelVision主界面一、菜单项简介一、菜单项简介一、菜单项简介一、菜单项简介ModelVision主要菜单 条如图 2-2所示。图 2-2ModelVision的菜单3file菜单项主要负责工程的建立、文件的导入， Edit菜单项主要功能是进 行拷贝 、复 制等 ， View菜单主要复 制显示 数据 （包 括三维、 剖 面、 平面等各 种方式的图像显 示）， Layout菜单项是 进行排 版制图用的
5、， Model菜单项进 行重磁正反演各 项功能， Filter菜单项 主要负责重 磁数据的滤波及 各种处理， Utility菜单项是 其它一些实 用功能 的 集 合 ， Tool菜单 用 来 控 制 浮 动 工 具 箱 （ 如 speed（ 加 速 ）、Inversion（反 演 ） 等）， Widow是配 置 窗 口 的 显 示 方 式 ， 类 似 word软件 widow的功能， Help是帮助菜单 ， 用以提供实 时帮助 ，在 使用过程中，如碰到不清楚的菜单、窗口，记得按 F1键，系统将弹出对应的帮助 文档， 当 然是 E文了， 不 过装上金 山词霸后， 相 信 你能看 懂的 _。二、工
6、具栏简介二、工具栏简介二、工具栏简介二、工具栏简介ModelVision工具栏如图 2-3所示。选择工具放大窗口缩小窗口回到前一 步缩放状态移动窗口三维显示 控制缩放到全 部大小（即全视 ）4刷新撤销建模、反 演控制工具集测量长度查询地磁 三要素（根据经 纬度查询正常场 、磁偏角和磁倾 角）计算器， 进行数据、网格 等运算控制显示 亮度保存模型计算模型 拟合均方差Modelvision的界面基 本就是上述这些 东东， 浮 动工具条和 工 具栏上的选 项都能从菜单中 找到， 只 不过将一些常用 功能挑选出来， 形成快捷方 式，方便用户使 用罢了。小提示： 使用软件 是个熟练过程， 一 定要多练习
7、， 如 有不清楚 的地方，随 时安息 “ F1” 键，你将 获得即使的帮助 信息。5第三 章 建立 一个 工程和其它软 件一 样 ， ModelVision以工程（ project）形式来 管理和组织各 类数据、模 型、文 档等模块，我们 往往会 将一个工区的重 磁 、地质等数 据放到一个工程 中来进行处理分 析，本 章将介绍 如何建立 你的第一个 ModelVision工程。第一步第一步第一步第一步， 在 file下点击 new project，如图 3 1所示。图 3 1建立新工 程第二步第二步第二步第二步， 点 击 “ project” 后， 弹出如 图 3 2所示界面。 红字为英 文对
8、应功能 的中文翻译。6图 3 2 创建新工 程界面在相应位 置输入对应的内 容，如 工程路径 、工 程名、描 述 等 。第三步第三步第三步第三步，设置工区磁场要素 在一个相 对小的工区，往 往 利用同一个地磁 参数进行化极等 处理， 因 此， 可 以通过点 击 “ IGRF” 来设置工 区地磁三要素。 点击 IGRF后出现如图 3 3所示界面，红色字为英文对应功能的翻译，你可以输入工区 经纬度和海拔即 可得到对应的地 磁三要素： 正 常地磁场、 磁偏角和磁倾角。设置完后，点击 “ OK” 返回到图 3 2所示创建工程7界面，再 点击 “ OK” ，你的第 一个新工程创建 完毕。注： 通 常，
9、为 减小后续处理 的误差， 我 们 往往选取工区的 中心位置 的经纬度来 计算这三个参数 。图 3 3设置工区 地磁要素第四步第四步第四步第四步随时保存你的工作成果在使用 ModelVision时， 要 养成随时保 存工程的好习惯 ， 在 保存工程的 过程中， ModelVision跟咱国人 的思路不一样， 他 通过 保 存“ session” 方式来保存某一阶段中的所有工作内容（数据、图等），session这个词的 本意是 “ 会议、 法庭 ” 的， 在这里就 理解为 “ 子 工程 ” 比 较 合 适 ，工 程（ Project）好 比就是一个 973大 课 题 ，而 “ session”就
10、好比是 这个大课题下的 一个子课题。点击 “ file” save（图 3 4），后弹 出 如 图 3 5所示 保 存session的界面。8图 3 4保存 session（子工程 ）图 3 5保存 session的界面“ Savetofile” 是 session的名称， 建 议你取名字 的时 候采用 “ 工区 ” “ 日期 ” 的方 式 ， 且每 当 内 容 改 变 后 均 另 存 一 个session。这样做 的目的是：方便查询，且在出错后能返回到前一次（天）工作状态。9第四 章 数据 的导 入和显 示数据的导 入是进行各种后 继处理的基础，没 用数据再强 大的软 件也将成无 源之水，
11、套 用一句广告语 “ 没数据， 再 好的效果也 出不来 ” 。针对林林 总总、 丰 繁复杂的数据， 没 用有效 的显示方式也无 法进行 合理分析。 因 此， 本 章将介绍 如何将野外观测 和日变改正后的 磁测数 据导入到 ModelVision中，并介 绍如何显示数据 。一、数据导入一、数据导入一、数据导入一、数据导入数据导入 界面 如 图 4 1所示， ModelVision数据格式 主要 有四种：线（ profiles）网格（ Grid）钻孔（ DrillholeData）点（ Pointdata）10图 4 1 数据导入 界面从图 4 1可见， ModelVision可以导入 的数据格式
12、很多 ， 但 对国内大多 数物探工作者， 数 据多以 Excel或者文本 格式保存， 因 此 ，主要介绍 如何把磁法数据从 Excel文件导入到 ModelVision中。第一步， 将磁测数据在 Excel中打开，图 4 2是个示例 数据。图 4 2excel中编辑数 据示例ModelVision中数据组 织格 式 必需 包 括 Line（ 线 号 ）， X（ X坐标 ）、 Y（ Y坐标），该软件不能识别中文 表头，唉 ，洋鬼 子编的嘛，line station X Y mag24 1000 521301.1 4083346 -13.224 1020 521306 4083346 -13.52
13、4 1040 521310.9 4083345 -13.624 1060 521330.3 4083340 -1.124 1080 521349.7 4083335 1024 1100 521369.1 4083330 2224 1120 521388.5 4083326 -16.224 1140 521407.8 4083321 -17.924 1160 521427.2 4083316 -25.224 1180 521446.6 4083311 -26.111没办法，因 此，必 需用 Line， X、 Y来表示线 号和坐标，其余 Station（点号） 和 Mag（磁异常） 并不是 强制
14、的， 换言之 ，点 号和 磁异常你可以自 己给个名字（当 然只能是字母的 了）。 这一步的 关键是改写第一 行 （ 表头）， 是 其包含 Line、 x、 y、 mag（磁异常 ）， 其它 视情况自行添加 。 第二步， 将数据保存为 CSV格式。在 Excel中， 选择 “ 文件 ” 菜单下的 “ 另存为 ” 选项， 如图 4 3。图 4 3 另存为菜 单点 击 “ 另存为 ” ， 弹 出如图 4 4所示对话 框， 在 保存类 型 下选择 “ CSV（ 逗 号 分 隔 ）（ *.CSV） ”,给个文件 名， 点 击保存将数 据 保存为 CSV格式。12图 4 4将数据保 存为 CSV格式第二
15、步 ， 在 modelvision文件 菜 单 下 依 次 选 improt profilesGeneralASCII（见图 4 1） ,弹出如下 对话框（图 4 5）。13图 4 5导入 CSV数据窗口点击 “ 打开 ” ，弹出 如 图 4 6所示窗 口 ， 一般情 况 下点击“ Import” 即可。图 4 5导入 CSV数据设置 窗口点击之后 ， 弹 出导入数据设置 导入线号的窗口 4 6， 这 个窗 口作用是选择要输入的线号（ Line）和要输入的道（ Channels，相当于 Excel的列）。 图 中 左下角窗口显示了 CSV文件中所 有的线号， 点击 “ SelectAll” （
16、 选 择 全 部 线 ） 按 钮 ， 将 选 择 把 所 有 线 导 入 到ModelVision中。14图 4 6选择要输 入的线号选 择 完 要 输 入 的 线 后 ，还 需 要 设 置 要 输 入 的 列 ，点 击 “ Channels”（道） 弹 出如图 4 7所示的窗 口。 图 中左下 角窗口显示了 CSV文 件中所有的道（列）， 一般情况下，点击 “ SelectAll” （ 选 择 全 部 道 ）按钮，将 选择把所有列导 入到 ModelVision中。15图 4 7选择要输 入的道点击 “ OK” 按钮，至此 CSV文件导入 完毕。注： 以上介绍的是导入磁法数据的一般方法也是最
17、常见的方法，当然， ModelVision能导入 geosoft、 ERmaper等格式数 据。二、数据显示二、数据显示二、数据显示二、数据显示数据输入 以后， 为 了 解磁场分布情况 ， 就 需要进行 各种方式的 图形来显示 ， ModelVision中图形可 以以多种方式显 示， 创 建各类图 形的菜单都在 “ View” （视图）菜 单项下 （见 图 4 8）， 英 文 对 应 的 菜单为图中 红字。下面将分 别介绍几种常用 图件制作的基本 步骤。16图 4 8创建各类 图形对应菜单项（一） 创建可以 显示多列数据剖 面（ Multi-Track）该菜单对 应功能是创建含 有多道 （ 列
18、） 数 据的剖面图， 如 将磁 异常、重力 异常、高程同时 显示出来，以便 于分析，又如将 放射性数据（ U、 Th、 K）同时显 示，分析它们的 对应关系。点击 “ Multi-Track” ，弹出图 4 9所示窗口 。一般情况下， 你只需选择 要显示的线 Line（线号） 和要显示的列， 如该图中选择了 30线的 Y列和 mag列进行显 示， 如 选择了 “ addtable” ， 则 将 对应的数据 表也添加到多通 道显示图中，这 样做的好处是使 图形和数 据产生相 互联动的关系， 可以检查磁测数 据的质量和异常 性质。17图 4 9多通道显 示图制作参数设 置窗口设置好各 参数后， 点
19、 击 “ OK” 后， 多 通道显示 图就出来了 （ 如图 4 10），这样，就可以直 观形 象的 分析剖 面数 据了 ，如果 发现某个数据存 在误差，可以直 接在数据表中修 改。图 4 1030线多通道 显示18（二） 剖面平面 图制作（ stackedprofile）常有朋友 在论 坛 发帖 问如 何做 剖 平图 ，有 人回 答 说 surfer、有人回答说用 grapher，还有人用 mapgis、 autocad，后两种或许方便点，但是前两种软件个人认为还不是很方便。但在 ModelVision中 ，制作剖平 图却是一件轻松 的事， 只 不过叫 StackedProfile罢 了 。
20、好了，接下来介绍一下如何制作剖平图。 点击 “ StackedProfile” 菜单，弹 出如图 4 11界面，在 图中左边窗口 选择要做剖平图 的数据 列 ，当然，通 常选择磁异常 mag。图 4 11剖面平面 图制作窗口选择好要制作剖平图的数据后，点击 “ OK” ，平剖图的轮廓就显示出来了 ， 见图 4 12。 呵呵， 可是 怎么看怎么不舒 服， 似乎还少 了些什么， 对 了， 对 这个轮廓 还要进一步设置 一些参数， 才 能 使剖平 图更加有说 服力。19图 4 12某工区磁 异常平剖图点鼠标右键，在弹出浮动菜单中选择 “ configuration” （参数配 置 ） ， 记 住 ，
21、 在 以 后 其 它 图 形 制 作 过 程 ， 大 都 需 要 使 用“ cofiguration” 来配置比 例、 颜 色、 图 例等参数， 用 用更健康， 记得要常使 用哦。 点 击 “ configuration“ 后弹出如图 4 13所示界面 ，这个界面 控制所有图像类 型一些通用参数 配置。图 4 13图形配置 窗口20如要对某一类型图形的参数进行配置，选择 “ 图像类型 ” 下相应图形类型前的单选框后，点击 “ configure” 进行配置。本例是剖平图， 选择 StackedProfileChannels， 弹 出如图 4 14所示对话 框 。图 4 14设置剖平 图参数窗口
22、设 置 好 比 例 尺 、正 负 分 界 值 、正 、负 值 颜 色 等 参 数 后 点 击 “ OK” ，一幅完整 的剖平图就大功 告成，异常是不 是清楚的呈现在 眼前了？。图 4 15某工区磁 异常剖面平面图21在 介 绍 制 作 等 值 线 图 和 影 像 图 过 程 中 ， 需 要 用 到 网 格 数 据（ Grid）， 因此，先介绍一下网格数据的产生，也即通过离散点插 值方法。 （三） 网格数据产生（插值）ModelVision中 的 插 值 与 surfer软 件 一样，需准备具有 X、 Y和磁异常的数据，这个数据就是我们 前面导入 CSV数 据 ，因 为 这 个 数 据 中就包括
23、了 插值必需的三要 素。插值 菜 单 为 Utility下面 的 GridChannel ata，如图 4 16所示。点击该菜 单后弹出如图 4 17界 面 。按 提 示设置 好 参 数 ， 点 击 “ OK” 即形 成 一 个 叫 “ mag”的网格数 据了。4 17插值参数 配置窗口图 4 16插值所在菜单22（四） 等值线和影像图制作等值线和 影像图都是以网 格数据为基础， 其制作步骤基本 一致，等值线制 作： 点击 View Map contour菜单， 弹 出以下界面， 将插值生成 的网格 mag选中。图 4 18等值线制 作窗口点击 “ OK” 即完成等 值线图的绘制， 见下图（图
24、 4 19）。图 4 19等值线显 示影像 图 制 作 ： 点 击 View Map image菜单 ， 弹 出 体 4 20所示界面 ，将 前 面插值生成的网格 mag选 中 ， 注 意 ， 将 此 处 “ Addto23currentmapwindow”前复选框 选中，使 影像图和等值 线在同一个 绘图窗口叠 加显示。图 4 20影像图制 作窗口点击 “ ” 按钮后， 就将磁异常彩色 影像图显示在磁 异常等值线窗口 中了。图 4 21磁异常等 值线和彩色影像 图注： 如 果你对颜色 和等值线疏密不 满意， 可 以按前述单击鼠 标 右键，点击 “ configuration” 来进行设 置。
25、24（五） 三维显示ModelVision中可以将 网格数据、 剖 面、 钻孔、 反 演模型等在 三维视图中 显示，并 可进行 任意方向旋转、缩 放等操作。创 建三维 显 示 ：点击 View Persperctive弹出如窗 口， 此 时 ， 只 显示 了测线， 如 要添加其它 数据，则需点击 右键 configrution来添加各 类数据。图 4 22在三维视 图中添加数据添加 一 个 3维网 格数 据 （ 前 面 章 节中 生 成 的 网 格 文 件 mag即可 ）， 点 击 OK，磁异常 便以三维形式显 示（见图 4 23）。图 4 23磁异常和 测线的三维显示25第五 章 一维 数据
26、 处理重磁数据的处理是重磁勘探的重要环节，通过合理使用数据处理方法， 可 以有效 提炼出有用的信 息， 有 助 于我们发现异常 、 解 释 异常。ModelVision中的数据 处理包括 1维数据处 理和 2维数据处 理 ，1维数据处 理主要针对剖面 ， 而 二维数据处理则 针对平面数据， 通 常是网 格文 件 （ grid）。所有 的 数 据处 理 菜 单 都 在 “ Filters” （ 滤 波 ）下 ， 也 即 可 以 将 各 种 处 理 都 视 为 滤 波 。 滤 波 又 分 为 褶 积 滤 波（ convolutionfilter） 和 傅 立叶滤波 （ FFTfilters）， 前
27、 者 为 空 间域滤波， 后 者为频 率域滤波， 由 于计算方便 ， 频 率域滤波 使用要多 一些，在 数 据处理过程中，需 结合实际情况选 择滤波方式。 ModelVision中滤波选 项见图 5 1和 5 2。图 5 1褶积滤波 器菜单26图 5 2频率域滤 波器菜单从图 5 1和 5 2可 以 看 出 ， ModelVision的滤波功 能是比较 丰富的， 每 个滤波器 具体的数学和物 理意义， 请 自行查阅相关 资料， 或者在打开 某一滤波器后按 下 “ F1” 键， 帮 助 文档会详细介绍 该滤波 器原理和意 义。 此 处 ， 将 不再 逐条介绍每个滤 波器， 下 面介 绍几种最 常
28、用的方法 。一、化极一、化极一、化极一、化极由于斜磁化的影响，往往使磁性体产生相伴生的正负异常，正异常出现在 磁性体的南侧， 负 异常出 现在磁性体的北 侧， 正 负 异常的 中心均会偏 离磁性体中心， 偏 移距离 随着磁性体的规 模、 顶 面 埋深的 增大而增大。特别是从空中进行的航磁测量，斜磁化的影响更加明显。异常的偏 移给异常的识别 和分析增加了困 难，有 时甚至会 导致认识 的错误。 此 外， 当 磁 性体形态复杂， 特 别是顶面 有起伏时， 正 负 相伴 的局部异常 叠加在总体异常 上， 使 异 常复杂化， 磁 性体形态更 加难于 确27定。 当 磁性体的走 向为北东或北西 的时候，
29、 斜 磁化使异常走 向与地 质体走向不 一致， 常 常更偏向东西向 ， 特 别 是正负异常之间 近东西向 的梯度带的 出现， 使 的解释者难以直 接依据异常图判 定构造线方向、 断裂等。 因 此， 航 磁化极处理 是航磁解释中最 基本也是最关键 的方法 之一。 解 析延拓、 计 算各类导 数等方法都应该 在化极的基础上 进行才 能取得较真 实的结果。化极步骤 ：点击 FFTfilters reductiontopole后弹出图 5 3所示界面 ，一般情况下， 只需选择要化极 的线（可选择单 条线 selectline（ s）， 也 可 选 择 所 有 线 filteralllines） 和磁
30、异常所在列 即可，磁 倾角和 磁偏角是在根据 建立工程时输入 的经纬度 自动计算而 来的，其它参数 自行设置，点击 “ applyfilter“ 按 钮 后 ，化极后的 数据就添加到以 “ FRP” 结尾的列 中。图 5 3化极参数 设置界面图 5 4是在一个 多通道显示窗口 中显示的化极前 后的磁异常28形态和数 据对比。图 5 4化极前（ 下）和化极后（ 上）磁异常对比二、解析延拓二、解析延拓二、解析延拓二、解析延拓磁异常的 解析延拓是指根 据某观测平面上 所实测磁异常，换 算 场源以外其 它空间位置的磁 异常。换 算平面 位于实测平面之 上的延拓 叫向上延拓 ， 其 主要 目的是削弱了局
31、 部干扰异常， 反 映深部异 常。 众 所周知， 磁 场随深度 的衰减速度与磁 性体的体积有关 ， 体 积大 ， 磁 场 衰减慢， 体 积小， 磁 场衰减快。 对 于同样大小 的磁性体， 磁 场 随距离 衰减与磁性 体埋深有关， 埋 深大， 衰 减慢 ， 埋 深 小， 衰 减 快。 因 此 小 而浅的磁 性 体引 起 的磁 场 比 大而 深 的磁 性 体 引起 的 磁场 随 距 离的 衰减要快的多 。 这 样， 通 过向上 延拓就可以压制 浅部干扰， 反 映 深部大 的磁性地质 体。 向 下 延拓是由实测 磁场向磁 源方向的延拓， 利 用向下 延拓可以处理旁侧叠加异常，将多个单独异常从叠加异常中区分出来。利用向下 延拓还可以评价 低缓异常，因 为 下延一方面可以 突出叠加 在区域背景 场上的局部异常 ， 使 之 尽量少受区域场 的影响。 另 一方面 可
