位場異常數(shù)據(jù)處理技術研究及應用
發(fā)布時間:2020-12-09 15:19
位場勘探(重、磁勘探)作為地球物理勘探的基本手段之一,在解決礦產(chǎn)資源勘探和地質問題方面上扮演著重要的角色。隨著對數(shù)據(jù)精確解譯需求的增強,開發(fā)和改進更加穩(wěn)定的高精度位場異常數(shù)據(jù)處理方法和技術勢在必行。本文針對實際位場數(shù)據(jù)常規(guī)處理中的難點問題,對異常數(shù)據(jù)去噪、低緯度化磁極、導數(shù)換算以及邊界識別四方面數(shù)據(jù)處理方法進行了研究與改進,旨在提高數(shù)據(jù)處理的計算穩(wěn)定性和精度。通過理論模型試驗證明了這些方法的有效性和在提高計算結果精度方面的優(yōu)勢,將其應用到蘇祿海地區(qū)的航磁異常和鴨綠江盆地長白坳陷的重磁數(shù)據(jù)處理中,取得了較好的結果。實測位場數(shù)據(jù)是由地質體產(chǎn)生的異常和噪聲干擾兩部分組成的。現(xiàn)有的位場數(shù)據(jù)處理方法大多數(shù)對噪聲是敏感的,在計算中會受噪聲影響而降低計算結果的精度,因此去噪是一項重要的數(shù)據(jù)預處理手段。目前去噪方法存在著去噪不徹底或去噪過度的問題。針對此問題,本文提出了利用變分模態(tài)分解(variational mode decomposition,VMD)和樣本熵(sample entropy,SE)相結合的位場數(shù)據(jù)的去噪方法——VMD-SE法,該方法利用異常有用信號和噪聲的樣本熵的變化特征,自動地確...
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學位級別】:博士
【圖文】:
VMD-SE法去噪過程流程圖
模型體重力異常(a)原始重力異常;(b)加噪聲后重力異常
均值濾波的去噪結果(圖2.3(c))較向上延拓法結果(圖 2.3(a))要平滑一些,其與原始異常的殘差的波動幅度要(圖 2.3(d))小于向上延拓法的結果,但是 1 號和 2 號模型體的仍有部分異常殘留在被去除的表 2.2 多種去噪方法試驗結果評價標準 向上延拓法均值濾波(窗口 5×5)VMD_SE 法MSE 2.4857 1.1580 0.8634SNR 26.0975 29.4148 30.6897噪聲中,其去噪過程仍然不夠徹底。圖 2.3(e—f)為正則化濾波法的去噪效果,圖 2.3(g—h)為本文提出的 VMD-SE 法( =2)的去噪效果圖。從圖中可知,該方法去噪效果較前兩種方法進一步提高,其去噪結果與原始異常的的差值幅度進一步降低,差值的隨機性增強,只是 1 號模型體的異常峰值被稍微削弱。與其他方法去噪結果的形態(tài)相比,除去邊部位置相對平滑一些外,其他位置肉眼分辨不出太大差別,但是根據(jù)最大均方誤差(MSE)和信噪比(SNR)的對比,可以判定 VMD-SE 法的去噪效果最好。該方法能較好的去除噪聲
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于VMD多尺度熵和ABC-SVM的裝甲車輛識別[J]. 樊新海,石文雷,張傳清. 裝甲兵工程學院學報. 2018(06)
[2]基于VMD樣本熵和AFSA優(yōu)化ELM的配電網(wǎng)單相接地故障選線方法[J]. 田錄林,王偉博,田琦,羅燚,張盛煒,陳倩雯. 通信電源技術. 2018(11)
[3]改進的低緯度化極穩(wěn)定算法[J]. 張琪,張英堂,李志寧,范紅波. 石油地球物理勘探. 2018(03)
[4]位場垂向高階導數(shù)的Tikhonov正則化迭代法[J]. 杜威,許家姝,吳燕岡,郝夢成. 吉林大學學報(地球科學版). 2018(02)
[5]變分模態(tài)分解和熵理論在超聲信號降噪中的應用[J]. 杜必強,孫立江. 中國工程機械學報. 2017(04)
[6]基于VMD的自適應形態(tài)學在軸承故障診斷中的應用[J]. 錢林,康敏,傅秀清,王興盛,費秀國. 振動與沖擊. 2017(03)
[7]基于Theta法改進的均衡濾波器在位場邊界識別中的應用——以廬樅礦集區(qū)為例[J]. 陳安國,周濤發(fā),劉東甲,張舒. 地球物理學報. 2017 (02)
[8]改進的阻尼法低緯度磁異;瘶O方法[J]. 荊磊,楊亞斌,陳亮,郜曉亮. 地球物理學報. 2017 (02)
[9]鴨綠江盆地長白坳陷成藏條件分析及油氣勘探前景[J]. 吳佳憶,施尚明. 中國地質. 2016(06)
[10]基于磁異常的邊界特征增強方法對比研究[J]. 英高海,姚長利,鄭元滿,王君恒,張聿文. 地球物理學報. 2016(11)
博士論文
[1]重磁位場數(shù)據(jù)空間重構及層狀介質反演研究[D]. 張沖.吉林大學 2017
[2]幾種位場數(shù)據(jù)處理方法的研究及應用[D]. 徐夢龍.吉林大學 2016
[3]位場數(shù)據(jù)高精度處理方法的研究與應用[D]. 邰振華.吉林大學 2016
[4]重磁位場分離及邊界識別方法研究[D]. 楊斯涵.成都理工大學 2015
[5]位場數(shù)據(jù)處理的高精度方法研究及應用[D]. 王彥國.吉林大學 2013
碩士論文
[1]強剩磁條件下磁數(shù)據(jù)處理解釋方法研究[D]. 李祿.吉林大學 2018
[2]多尺度小波模極大值法在位場邊界檢測中的應用研究[D]. 朱保健.吉林大學 2013
本文編號:2907073
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學位級別】:博士
【圖文】:
VMD-SE法去噪過程流程圖
模型體重力異常(a)原始重力異常;(b)加噪聲后重力異常
均值濾波的去噪結果(圖2.3(c))較向上延拓法結果(圖 2.3(a))要平滑一些,其與原始異常的殘差的波動幅度要(圖 2.3(d))小于向上延拓法的結果,但是 1 號和 2 號模型體的仍有部分異常殘留在被去除的表 2.2 多種去噪方法試驗結果評價標準 向上延拓法均值濾波(窗口 5×5)VMD_SE 法MSE 2.4857 1.1580 0.8634SNR 26.0975 29.4148 30.6897噪聲中,其去噪過程仍然不夠徹底。圖 2.3(e—f)為正則化濾波法的去噪效果,圖 2.3(g—h)為本文提出的 VMD-SE 法( =2)的去噪效果圖。從圖中可知,該方法去噪效果較前兩種方法進一步提高,其去噪結果與原始異常的的差值幅度進一步降低,差值的隨機性增強,只是 1 號模型體的異常峰值被稍微削弱。與其他方法去噪結果的形態(tài)相比,除去邊部位置相對平滑一些外,其他位置肉眼分辨不出太大差別,但是根據(jù)最大均方誤差(MSE)和信噪比(SNR)的對比,可以判定 VMD-SE 法的去噪效果最好。該方法能較好的去除噪聲
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于VMD多尺度熵和ABC-SVM的裝甲車輛識別[J]. 樊新海,石文雷,張傳清. 裝甲兵工程學院學報. 2018(06)
[2]基于VMD樣本熵和AFSA優(yōu)化ELM的配電網(wǎng)單相接地故障選線方法[J]. 田錄林,王偉博,田琦,羅燚,張盛煒,陳倩雯. 通信電源技術. 2018(11)
[3]改進的低緯度化極穩(wěn)定算法[J]. 張琪,張英堂,李志寧,范紅波. 石油地球物理勘探. 2018(03)
[4]位場垂向高階導數(shù)的Tikhonov正則化迭代法[J]. 杜威,許家姝,吳燕岡,郝夢成. 吉林大學學報(地球科學版). 2018(02)
[5]變分模態(tài)分解和熵理論在超聲信號降噪中的應用[J]. 杜必強,孫立江. 中國工程機械學報. 2017(04)
[6]基于VMD的自適應形態(tài)學在軸承故障診斷中的應用[J]. 錢林,康敏,傅秀清,王興盛,費秀國. 振動與沖擊. 2017(03)
[7]基于Theta法改進的均衡濾波器在位場邊界識別中的應用——以廬樅礦集區(qū)為例[J]. 陳安國,周濤發(fā),劉東甲,張舒. 地球物理學報. 2017 (02)
[8]改進的阻尼法低緯度磁異;瘶O方法[J]. 荊磊,楊亞斌,陳亮,郜曉亮. 地球物理學報. 2017 (02)
[9]鴨綠江盆地長白坳陷成藏條件分析及油氣勘探前景[J]. 吳佳憶,施尚明. 中國地質. 2016(06)
[10]基于磁異常的邊界特征增強方法對比研究[J]. 英高海,姚長利,鄭元滿,王君恒,張聿文. 地球物理學報. 2016(11)
博士論文
[1]重磁位場數(shù)據(jù)空間重構及層狀介質反演研究[D]. 張沖.吉林大學 2017
[2]幾種位場數(shù)據(jù)處理方法的研究及應用[D]. 徐夢龍.吉林大學 2016
[3]位場數(shù)據(jù)高精度處理方法的研究與應用[D]. 邰振華.吉林大學 2016
[4]重磁位場分離及邊界識別方法研究[D]. 楊斯涵.成都理工大學 2015
[5]位場數(shù)據(jù)處理的高精度方法研究及應用[D]. 王彥國.吉林大學 2013
碩士論文
[1]強剩磁條件下磁數(shù)據(jù)處理解釋方法研究[D]. 李祿.吉林大學 2018
[2]多尺度小波模極大值法在位場邊界檢測中的應用研究[D]. 朱保健.吉林大學 2013
本文編號:2907073
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