位场异常数据处理技术研究及应用
发布时间：2020-12-09 15:19
位场勘探（重、磁勘探）作为地球物理勘探的基本手段之一,在解决矿产资源勘探和地质问题方面上扮演着重要的角色。随着对数据精确解译需求的增强,开发和改进更加稳定的高精度位场异常数据处理方法和技术势在必行。本文针对实际位场数据常规处理中的难点问题,对异常数据去噪、低纬度化磁极、导数换算以及边界识别四方面数据处理方法进行了研究与改进,旨在提高数据处理的计算稳定性和精度。通过理论模型试验证明了这些方法的有效性和在提高计算结果精度方面的优势,将其应用到苏禄海地区的航磁异常和鸭绿江盆地长白坳陷的重磁数据处理中,取得了较好的结果。实测位场数据是由地质体产生的异常和噪声干扰两部分组成的。现有的位场数据处理方法大多数对噪声是敏感的,在计算中会受噪声影响而降低计算结果的精度,因此去噪是一项重要的数据预处理手段。目前去噪方法存在着去噪不彻底或去噪过度的问题。针对此问题,本文提出了利用变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）和样本熵（sample entropy,SE）相结合的位场数据的去噪方法——VMD-SE法,该方法利用异常有用信号和噪声的样本熵的变化特征,自动地确...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【图文】：
VMD-SE法去噪过程流程图
模型体重力异常(a)原始重力异常；(b)加噪声后重力异常
均值滤波的去噪结果（图2.3（c））较向上延拓法结果（图 2.3（a））要平滑一些，其与原始异常的残差的波动幅度要（图 2.3（d））小于向上延拓法的结果，但是 1 号和 2 号模型体的仍有部分异常残留在被去除的表 2.2 多种去噪方法试验结果评价标准 向上延拓法均值滤波（窗口 5×5）VMD_SE 法MSE 2.4857 1.1580 0.8634SNR 26.0975 29.4148 30.6897噪声中，其去噪过程仍然不够彻底。图 2.3（e—f）为正则化滤波法的去噪效果，图 2.3（g—h）为本文提出的 VMD-SE 法（ =2）的去噪效果图。从图中可知，该方法去噪效果较前两种方法进一步提高，其去噪结果与原始异常的的差值幅度进一步降低，差值的随机性增强，只是 1 号模型体的异常峰值被稍微削弱。与其他方法去噪结果的形态相比，除去边部位置相对平滑一些外，其他位置肉眼分辨不出太大差别，但是根据最大均方误差（MSE）和信噪比（SNR）的对比，可以判定 VMD-SE 法的去噪效果最好。该方法能较好的去除噪声
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VMD多尺度熵和ABC-SVM的装甲车辆识别[J]. 樊新海,石文雷,张传清. 装甲兵工程学院学报. 2018(06)
[2]基于VMD样本熵和AFSA优化ELM的配电网单相接地故障选线方法[J]. 田录林,王伟博,田琦,罗燚,张盛炜,陈倩雯. 通信电源技术. 2018(11)
[3]改进的低纬度化极稳定算法[J]. 张琪,张英堂,李志宁,范红波. 石油地球物理勘探. 2018(03)
[4]位场垂向高阶导数的Tikhonov正则化迭代法[J]. 杜威,许家姝,吴燕冈,郝梦成. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(02)
[5]变分模态分解和熵理论在超声信号降噪中的应用[J]. 杜必强,孙立江. 中国工程机械学报. 2017(04)
[6]基于VMD的自适应形态学在轴承故障诊断中的应用[J]. 钱林,康敏,傅秀清,王兴盛,费秀国. 振动与冲击. 2017(03)
[7]基于Theta法改进的均衡滤波器在位场边界识别中的应用——以庐枞矿集区为例[J]. 陈安国,周涛发,刘东甲,张舒. 地球物理学报. 2017 (02)
[8]改进的阻尼法低纬度磁异常化极方法[J]. 荆磊,杨亚斌,陈亮,郜晓亮. 地球物理学报. 2017 (02)
[9]鸭绿江盆地长白坳陷成藏条件分析及油气勘探前景[J]. 吴佳忆,施尚明. 中国地质. 2016(06)
[10]基于磁异常的边界特征增强方法对比研究[J]. 英高海,姚长利,郑元满,王君恒,张聿文. 地球物理学报. 2016(11)
博士论文
[1]重磁位场数据空间重构及层状介质反演研究[D]. 张冲.吉林大学 2017
[2]几种位场数据处理方法的研究及应用[D]. 徐梦龙.吉林大学 2016
[3]位场数据高精度处理方法的研究与应用[D]. 邰振华.吉林大学 2016
[4]重磁位场分离及边界识别方法研究[D]. 杨斯涵.成都理工大学 2015
[5]位场数据处理的高精度方法研究及应用[D]. 王彦国.吉林大学 2013
硕士论文
[1]强剩磁条件下磁数据处理解释方法研究[D]. 李禄.吉林大学 2018
[2]多尺度小波模极大值法在位场边界检测中的应用研究[D]. 朱保健.吉林大学 2013
本文编号：2907073
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【图文】：
VMD-SE法去噪过程流程图
模型体重力异常(a)原始重力异常；(b)加噪声后重力异常
均值滤波的去噪结果（图2.3（c））较向上延拓法结果（图 2.3（a））要平滑一些，其与原始异常的残差的波动幅度要（图 2.3（d））小于向上延拓法的结果，但是 1 号和 2 号模型体的仍有部分异常残留在被去除的表 2.2 多种去噪方法试验结果评价标准 向上延拓法均值滤波（窗口 5×5）VMD_SE 法MSE 2.4857 1.1580 0.8634SNR 26.0975 29.4148 30.6897噪声中，其去噪过程仍然不够彻底。图 2.3（e—f）为正则化滤波法的去噪效果，图 2.3（g—h）为本文提出的 VMD-SE 法（ =2）的去噪效果图。从图中可知，该方法去噪效果较前两种方法进一步提高，其去噪结果与原始异常的的差值幅度进一步降低，差值的随机性增强，只是 1 号模型体的异常峰值被稍微削弱。与其他方法去噪结果的形态相比，除去边部位置相对平滑一些外，其他位置肉眼分辨不出太大差别，但是根据最大均方误差（MSE）和信噪比（SNR）的对比，可以判定 VMD-SE 法的去噪效果最好。该方法能较好的去除噪声
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VMD多尺度熵和ABC-SVM的装甲车辆识别[J]. 樊新海,石文雷,张传清. 装甲兵工程学院学报. 2018(06)
[2]基于VMD样本熵和AFSA优化ELM的配电网单相接地故障选线方法[J]. 田录林,王伟博,田琦,罗燚,张盛炜,陈倩雯. 通信电源技术. 2018(11)
[3]改进的低纬度化极稳定算法[J]. 张琪,张英堂,李志宁,范红波. 石油地球物理勘探. 2018(03)
[4]位场垂向高阶导数的Tikhonov正则化迭代法[J]. 杜威,许家姝,吴燕冈,郝梦成. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(02)
[5]变分模态分解和熵理论在超声信号降噪中的应用[J]. 杜必强,孙立江. 中国工程机械学报. 2017(04)
[6]基于VMD的自适应形态学在轴承故障诊断中的应用[J]. 钱林,康敏,傅秀清,王兴盛,费秀国. 振动与冲击. 2017(03)
[7]基于Theta法改进的均衡滤波器在位场边界识别中的应用——以庐枞矿集区为例[J]. 陈安国,周涛发,刘东甲,张舒. 地球物理学报. 2017 (02)
[8]改进的阻尼法低纬度磁异常化极方法[J]. 荆磊,杨亚斌,陈亮,郜晓亮. 地球物理学报. 2017 (02)
[9]鸭绿江盆地长白坳陷成藏条件分析及油气勘探前景[J]. 吴佳忆,施尚明. 中国地质. 2016(06)
[10]基于磁异常的边界特征增强方法对比研究[J]. 英高海,姚长利,郑元满,王君恒,张聿文. 地球物理学报. 2016(11)
博士论文
[1]重磁位场数据空间重构及层状介质反演研究[D]. 张冲.吉林大学 2017
[2]几种位场数据处理方法的研究及应用[D]. 徐梦龙.吉林大学 2016
[3]位场数据高精度处理方法的研究与应用[D]. 邰振华.吉林大学 2016
[4]重磁位场分离及边界识别方法研究[D]. 杨斯涵.成都理工大学 2015
[5]位场数据处理的高精度方法研究及应用[D]. 王彦国.吉林大学 2013
硕士论文
[1]强剩磁条件下磁数据处理解释方法研究[D]. 李禄.吉林大学 2018
[2]多尺度小波模极大值法在位场边界检测中的应用研究[D]. 朱保健.吉林大学 2013
本文编号：2907073
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