發(fā)布時間：2018-01-04 06:07

  本文關(guān)鍵詞：幾種位場數(shù)據(jù)處理方法的研究及應(yīng)用　出處：《吉林大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 各方向均方差相關(guān)系數(shù)法 DEXP方法 偏移成像法 Shearlet變換 系數(shù)加權(quán)邊界識別法 火山區(qū)實測重磁數(shù)據(jù)

【摘要】：地球物理勘探在地質(zhì)解譯中占有重要地位,隨著地球科學的不斷發(fā)展,提出更為穩(wěn)定的高精度數(shù)據(jù)處理方法以及建立有效的地質(zhì)問題解譯路線成為位場數(shù)據(jù)處理方法研究的趨勢。本文以實際位場數(shù)據(jù)處理中的熱點、重點問題為基礎(chǔ),針對三方面位場數(shù)據(jù)處理方法進行探討與研究,包括:位場源邊界識別方法、位場快速成像方法以及Shearlet變換于位場數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用,旨在計算穩(wěn)定性及精度提高方面有所進展。進一步,以理論研究及模型試驗為基礎(chǔ),將位場數(shù)據(jù)處理方法應(yīng)用于實測數(shù)據(jù)處理中進行信息提取,將計算能力穩(wěn)定、可靠的位場數(shù)據(jù)處理方法結(jié)果與行之有效的解譯技術(shù)路線相結(jié)合,從而實現(xiàn)對相關(guān)地質(zhì)問題的正確解譯。位場源邊界識別是位場數(shù)據(jù)解譯中不可或缺的部分,有效地提取出位場源邊界信息,有助于加深對相關(guān)構(gòu)造特征與分布的認識。目前,位場源邊界識別方法大體上主要分為基于梯度運算與基于數(shù)理統(tǒng)計運算兩類。前者發(fā)展迅速且應(yīng)用廣泛,不足之處在于對噪聲敏感、導數(shù)運算過程引入誤差以及可能產(chǎn)生虛假異常;后者規(guī)避了導數(shù)運算,提高了抗噪能力,然而,應(yīng)用中可能會出現(xiàn)結(jié)果形態(tài)畸變及位置偏移等缺點。針對現(xiàn)存問題,本文提出各方向均方差相關(guān)系數(shù)法進行位場源邊界檢測,在對其基本原理及合理性進行詳細闡述與分析的基礎(chǔ)上,討論了相關(guān)參數(shù)的選取問題,進行了簡單模型、組合模型以及加噪組合模型的試驗,同時與其它幾種應(yīng)用廣泛的邊界識別方法進行了效果比較與分析�？偨Y(jié)出該方法具有如下特點:算法無需進行梯度計算且簡單易實現(xiàn),處理結(jié)果穩(wěn)定且具有較高辨識度,一定程度上能夠較好地刻畫場源邊界細節(jié),且具有較好的抗噪能力,該方法可以作為實際位場數(shù)據(jù)處理中的一種可靠選擇。當研究區(qū)內(nèi)約束信息量較小,需要對有關(guān)場源信息進行初步判斷的情況下,快速成像方法即可以成為一種有效的選擇。位場源快速成像方法近年來發(fā)展迅速,具有反演速度快、無需先驗信息及處理結(jié)果相對穩(wěn)定可靠的特點,具有較好的應(yīng)用前景。對DEXP法(Depth from Exteme Points Method,DEXP)以及自動DEXP法進行了理論模型試驗與分析,前者不足之處在于構(gòu)造指數(shù)的主觀給定以及選取準則不完備,無法完全實現(xiàn)自動化;后者不足在于消去構(gòu)造指數(shù)的同時,反演結(jié)果受出現(xiàn)的“梯形線”影響,并且引入了閾值問題,包括閾值選定的主觀性以及非自適應(yīng)性。針對DEXP方法現(xiàn)存的不足,本文提出了常數(shù)加入法對DEXP方法進行改進。理論模型試驗結(jié)果顯示,改進后的DEXP法結(jié)果穩(wěn)定可靠,具有可行性;并且對導數(shù)階次的選取問題亦進行了討論,認為合適的階次選取有利于均衡不同響應(yīng)強度的地質(zhì)體。進一步,將改進后的DEXP方法與位場偏移方法(Migration Imaging Method)、相關(guān)(概率)成像方法(Correlation(Probability)Imaging Method)進行了理論模型對比試驗,針對三者在場源深度反演穩(wěn)定性方面、鄰近場源分辨率方面以及臺階模型反演方面分別設(shè)計試驗,對三者的應(yīng)用條件及效果進行了相關(guān)探討。Shearlet變換是一種具有較好方向性、稀疏性的多尺度變換,在理論研究及各領(lǐng)域的應(yīng)用中均獲得了迅速發(fā)展。基于該變換算法特點及位場數(shù)據(jù)特征,本文嘗試將Shearlet變換應(yīng)用于位場數(shù)據(jù)處理中,包括位場數(shù)據(jù)去噪方面以及位場源邊界檢測方面。詳細闡述了基于Shearlet變換的位場去噪方法的實現(xiàn)過程,并通過理論模型試驗證實了其可行性;進一步與其它常用位場數(shù)據(jù)去噪方法進行對比與分析。通過對結(jié)果的直觀判斷以及誤差量化計算,認為該方法可以成為一種更為有效、穩(wěn)定的位場數(shù)據(jù)去噪手段。本文進一步提出基于Shearlet變換的系數(shù)加權(quán)邊界識別方法,其構(gòu)建基礎(chǔ)為Shearlet變換和數(shù)理統(tǒng)計運算,對該方法的基本原理進行了相關(guān)闡述,設(shè)計模型進行試驗,同時與其它幾種常用的位場邊界識別方法進行效果比較與分析,結(jié)果顯示該方法在局部異常信息(即有用信號)中同時受高頻噪聲和低頻背景場影響的情況下,仍可以在一定程度實現(xiàn)對異常體邊界信息的提取,具有一定的均衡性,在實際數(shù)據(jù)處理中,擁有較為廣泛的應(yīng)用空間及進一步的研究價值。五大連池火山群是具有典型特征的內(nèi)陸單一成因火山區(qū),該區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,區(qū)內(nèi)相關(guān)地質(zhì)問題的研究亦具有重要意義。以上述位場數(shù)據(jù)處理方法的研究為基礎(chǔ),實現(xiàn)了對五大連池火山群某區(qū)實測1:10萬(局部1:5萬)重磁數(shù)據(jù)的處理,驗證了方法的穩(wěn)定性及可行性,將位場數(shù)據(jù)處理提取到的信息與該區(qū)地質(zhì)資料相結(jié)合,實現(xiàn)了對該區(qū)重、磁場特征的初步解譯;對區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造分布、巖性空間展布特征進行初步推斷,旨在為該區(qū)今后的相關(guān)地質(zhì)問題解譯提供更多的基礎(chǔ)資料支撐。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P631

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本文編號：1377356