强干扰地区电磁噪声与大地电磁测深数据处理新方法研究
发布时间:2021-10-07 12:24
在强噪声环境下,由于相关噪声的影响,估算准确的大地电磁张量阻抗越来越困难。研究强噪声环境下如何提高大地电磁张量阻抗的估算质量就变得很有意义,它是反演、解释取得良好结果的前提。大地电磁(Magnetotelluric,MT)测深数据处理主要包括时间序列预处理、谱的估算、功率谱的计算、张量阻抗的估算以及视电阻率和相位的求取。本文对传统的大地电磁数据处理方法进行了研究,分析了各种噪声的特点。从数据处理的不同阶段入手,研究了新的方法对噪声进行识别和压制。在时间域,研究了独立分量分析(ICA)方法对大地电磁时间序列进行信噪分离。得到新的时间序列,然后利用最小二乘Robust估计方法进行张量阻抗估算,得到的视电阻率曲线和相位曲线更加平滑。在谱的估算方面,引入广义S变换提高谱的估算质量,利用基于小波变换时频谱的极化椭圆对人文噪声进行识别。采用广义S变换时频谱,利用Berdichevsky公式对张量阻抗进行估算。研究了理论信号的生成,并加入不同程度的噪声对所研究的新方法进行检验。大地电磁场源的范围很宽,因此天然大地电磁信号的极化特征就表现出随机性。而人文噪声大部分场源是固定的,因此人文噪声就表现出一定...
【文章来源】:中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:123 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
图2-2人地屯磁场振幅谱??
?2大地电磁测深理论及数据处理方法???于真实大地电磁信号,尖峰干扰的信号强度一般会比较大。通过前面的分析可知,如果??尖峰脉冲出现在系统的输出端(电道),那么就会使得阻抗张量的值偏大;如果尖峰脉冲??出现在系统的输入端(磁道)时,那么就会导致阻抗张量的值下偏。和其他噪声相比,??这类噪声可以通过设计滤波器剔除。从图2-3中可以看到各个通道的尖峰干扰,在500s、??800s、1300s以及1800s附近能够看到清晰的尖峰干扰。??-2.56^?,???^?,?,?:????2?7?'?'?????!?L——1?!???!?!??'0?200?400?600?800?1000?1200?1400?1600?1800?200??,x104??18(?;:^^!!^:!^(?^?1??1.7。^?200??850?^^^^^^?^00??x10*?^^?????(???????,???0?200?400?800?800?1000?1200?1400?1800?1800?200??x104??5?;?,?:?I?I?i???|?,???|???0?200?400?600?800?1000?1200?1400?1600?1800?200??1.4^?,?;?,?,?,?,??1.2h-?|?-]??fi?X?.?A?.? ̄?k?J??0?200?400?800?600?1000?120
?中国地质火学(北京)博士学位论文???被方波噪声湮没。方波噪声是典型的电磁人文噪声,比较容易识别。图2-4为在理论数??据中只加入方波后进行Robust处理得到的视电阻率曲线和相位曲线,实线表示理论曲??线。计算得到的视电阻率曲线呈近45°曲线直线上升,在100s处达到最大值,然后突??然下降。相位曲线都接近于0。图2-5为实测的大地电磁数据经Robust方法处理之后得??到的视电阻率曲线和相位曲线。视电阻率曲线按45°线性上升,在10s处达到最大值,??然后突然下降。而相位曲线接近0。该实测数据的XY模式和YX模式都呈现出同样的??规律表明南北方向和东西方向都受到了不同程度的干扰。??10'???O?Estimated?App_Res.?Curve???App.Res.?Curve??10°?——-???i??101?102?103??90????O?Estimated?Phase??S?_?—??True?Phase??r??差30??0?eeeB???ee??-60*??101?102?10s??Period?(8)??图2-4加入方波噪卢后的视电阻率曲线和相位曲线??17??
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于同步大地电磁时间序列依赖关系的噪声处理[J]. 王辉,魏文博,金胜,叶高峰,景建恩,张乐天,董浩,李波,谢成良. 地球物理学报. 2014(02)
[2]带有低通滤波的广义S变换在探地雷达层位识别中的应用[J]. 张先武,高云泽,方广有. 地球物理学报. 2013(01)
[3]基于广义S变换的大地电磁测深数据处理[J]. 景建恩,魏文博,陈海燕,金胜. 地球物理学报. 2012(12)
[4]庐枞矿集区大地电磁测深强噪声的影响规律[J]. 汤井田,徐志敏,肖晓,李晋. 地球物理学报. 2012(12)
[5]广义S变换时频域滤波在MT数据处理中的应用[J]. 陈海燕,景建恩,魏文博. 现代地质. 2012(06)
[6]数学形态滤波与大地电磁噪声压制[J]. 汤井田,李晋,肖晓,张林成,吕庆田. 地球物理学报. 2012(05)
[7]矿集区大地电磁强干扰类型分析[J]. 徐志敏,汤井田,强建科. 物探与化探. 2012(02)
[8]含可变因子的广义S变换及其时频滤波[J]. 周竹生,陈友良. 煤田地质与勘探. 2011(06)
[9]基于Hilbert-Huang变换的大地电磁信号谱估计方法[J]. 蔡剑华,汤井田. 石油地球物理勘探. 2010(05)
[10]基于高阶统计量的大地电磁数据处理与仿真[J]. 蔡剑华,胡惟文,任政勇,雷立云. 中南大学学报(自然科学版). 2010(04)
本文编号:3422038
【文章来源】:中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:123 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
图2-2人地屯磁场振幅谱??
?2大地电磁测深理论及数据处理方法???于真实大地电磁信号,尖峰干扰的信号强度一般会比较大。通过前面的分析可知,如果??尖峰脉冲出现在系统的输出端(电道),那么就会使得阻抗张量的值偏大;如果尖峰脉冲??出现在系统的输入端(磁道)时,那么就会导致阻抗张量的值下偏。和其他噪声相比,??这类噪声可以通过设计滤波器剔除。从图2-3中可以看到各个通道的尖峰干扰,在500s、??800s、1300s以及1800s附近能够看到清晰的尖峰干扰。??-2.56^?,???^?,?,?:????2?7?'?'?????!?L——1?!???!?!??'0?200?400?600?800?1000?1200?1400?1600?1800?200??,x104??18(?;:^^!!^:!^(?^?1??1.7。^?200??850?^^^^^^?^00??x10*?^^?????(???????,???0?200?400?800?800?1000?1200?1400?1800?1800?200??x104??5?;?,?:?I?I?i???|?,???|???0?200?400?600?800?1000?1200?1400?1600?1800?200??1.4^?,?;?,?,?,?,??1.2h-?|?-]??fi?X?.?A?.? ̄?k?J??0?200?400?800?600?1000?120
?中国地质火学(北京)博士学位论文???被方波噪声湮没。方波噪声是典型的电磁人文噪声,比较容易识别。图2-4为在理论数??据中只加入方波后进行Robust处理得到的视电阻率曲线和相位曲线,实线表示理论曲??线。计算得到的视电阻率曲线呈近45°曲线直线上升,在100s处达到最大值,然后突??然下降。相位曲线都接近于0。图2-5为实测的大地电磁数据经Robust方法处理之后得??到的视电阻率曲线和相位曲线。视电阻率曲线按45°线性上升,在10s处达到最大值,??然后突然下降。而相位曲线接近0。该实测数据的XY模式和YX模式都呈现出同样的??规律表明南北方向和东西方向都受到了不同程度的干扰。??10'???O?Estimated?App_Res.?Curve???App.Res.?Curve??10°?——-???i??101?102?103??90????O?Estimated?Phase??S?_?—??True?Phase??r??差30??0?eeeB???ee??-60*??101?102?10s??Period?(8)??图2-4加入方波噪卢后的视电阻率曲线和相位曲线??17??
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于同步大地电磁时间序列依赖关系的噪声处理[J]. 王辉,魏文博,金胜,叶高峰,景建恩,张乐天,董浩,李波,谢成良. 地球物理学报. 2014(02)
[2]带有低通滤波的广义S变换在探地雷达层位识别中的应用[J]. 张先武,高云泽,方广有. 地球物理学报. 2013(01)
[3]基于广义S变换的大地电磁测深数据处理[J]. 景建恩,魏文博,陈海燕,金胜. 地球物理学报. 2012(12)
[4]庐枞矿集区大地电磁测深强噪声的影响规律[J]. 汤井田,徐志敏,肖晓,李晋. 地球物理学报. 2012(12)
[5]广义S变换时频域滤波在MT数据处理中的应用[J]. 陈海燕,景建恩,魏文博. 现代地质. 2012(06)
[6]数学形态滤波与大地电磁噪声压制[J]. 汤井田,李晋,肖晓,张林成,吕庆田. 地球物理学报. 2012(05)
[7]矿集区大地电磁强干扰类型分析[J]. 徐志敏,汤井田,强建科. 物探与化探. 2012(02)
[8]含可变因子的广义S变换及其时频滤波[J]. 周竹生,陈友良. 煤田地质与勘探. 2011(06)
[9]基于Hilbert-Huang变换的大地电磁信号谱估计方法[J]. 蔡剑华,汤井田. 石油地球物理勘探. 2010(05)
[10]基于高阶统计量的大地电磁数据处理与仿真[J]. 蔡剑华,胡惟文,任政勇,雷立云. 中南大学学报(自然科学版). 2010(04)
本文编号:3422038
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