近日，勘探地球物理权威期刊Geophysics在线发表了团队最新研究成果“A new method to estimate the total magnetization direction from magnetic anomaly: Multiple correlation”。该论文提出了基于多重相关理论的磁异常总磁化方向估计方法，第一作者为硕士研究生见仙阁同学，通讯作者为刘双副教授。

地下磁性体中广泛存在自然剩磁，使得总磁化矢量偏离地球磁场方向，成为感应磁化和剩余磁化的矢量和。在磁异常数据处理（如化极处理）和磁化率反演中，需要总磁化方向作为先验信息输入，但总磁化方向偏离地磁场方向为磁异常数据的处理、反演和解释带来了困难。

该研究成果提出了基于多重相关理论的总磁化方向估计方法。传统的互相关方法是基于两个具有良好源中心（centred-over-the-source）变换量之间的相关性，例如通过化极场（reduction-to-the-pole field）和总磁异常模量（total magnitude anomaly）之间的相关性，来确定最佳的总磁化方向，但在三维情况下，现有的磁异常转换模量（magnetic magnitude anomaly）都不是独立于总磁化方向的，因此单独的一种模量很难保证互相关方法的准确性。基于上述原因，该研究提出联合利用多个磁异常转换模量与化极场之间的多重相关性，在一系列试探的总磁化方向下，计算其多重相关系数，并最终以最大多重相关系数所对应的总磁化方向作为最佳估计结果。该方法综合利用现有的多个磁异常转换模量，将传统的“一对一”互相关比较方法推广到了“多对多”的多重相关理论框架，具有较高的精度和稳定性。

图1 不同方法的长方体模型的相关系数等值线图：(a) RTP-Q, (b) RTP-TA, (c) RTP-DNSS, (d) RTP-NSS, (e) M3, (f) M4，M3和M4为本文方法，蓝色圆点代表估计结果，红色五角星为真实值。

图2 模型实验结果：(a) 场源模型, (b) 磁异常等值线图, (c) 加噪重复实验结果散点图, (d) 加噪重复实验结果线箱图

图3 不同总磁化方向时的估计误差：(a) RTP-Q, (b) RTP-TA, (c) RTP-DNSS, (d) RTP-NSS, (e) M3, (f) M4，M3和M4为本文方法

       该研究获国家自然科学基金（41874122, 42104137, 42122030）联合资助。

       论文信息：Xiange Jian, Shuang Liu, Xiangyun Hu, Yujie Zhang, Dan Zhu, and Boxin Zuo, 2022， A new method to estimate the total magnetization direction from magnetic anomaly: Multiple correlation, Geophysics, 1-74.

       论文链接：https://library.seg.org/doi/10.1190/geo2021-0733.1