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《中南大学》 2011年
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基于小波包的三维大地电磁测深静态效应压制研究

龚玉蓉  
【摘要】:大地电磁测深(Magnetotelluric,MT)野外施工方便,成本低廉,探测深度大,不受高阻层屏蔽影响,对低阻层分辨能力强,广泛的应用在能源和资源勘探中。然而,静态效应使得频率域电磁测深数据的解释复杂化、引起深度推测的误差。本文在研究分析国内外各种静态效应校正方法的基础上,在863计划项目(2007AA06Z134)资助下,利用二维小波理论对三维大地电磁测深数据中静态效应的压制进行了研究。 本文先对论文的研究背景与现状进行了探讨,总结了静态效应压制研究方法,阐述了小波变换的发展和起源。小波变换良好的时频分析特性,为信号消噪,构建滤波器提供了非常有效的工具。在此基础上本文做了以下土作: 首先描述了大地电磁测深数据的静态效应的物理原因以及其特征,研究了二维静态效应与三维静态效应之间的区别,给出了三维大地电磁静态效应的压制方法。 其次,从小波变换的基本原理出发,基于小波分析的去噪原理研究了二维小波分析在三维大地电磁测深数据中的静态效应压制的应用。利用二维小波变换的分解与重构算法,良好的时频特性,引入去噪因子合理的选择阈值函数以及阈值准则,通过对含有三维静态效应的地电模型仿真以及实测数据进行处理,表明了二维小波分析能够有效的从三维大地电磁测深数据中分离出静态效应,再利用二维小波分析的重构算法可以很好的重构压制了静态效应的卡尼亚视电阻率。实验表明,该方法能够遵循静态效应消除的原则,很好的体现原始模型的层状特征,由小三维体产生的静态效应能够得到很好的压制。 然后,对小波包分析进行了研究,小波包分析比小波变换具有更好的时频特性,它可以对小波变换没有加以分析的高频部分继续进行细分,呈现更好的细节分析能力。基于小波包这个优良的特性,提出了基于二维小波包分析在三维大地电磁测深数据中静态效应压制的方法。利用这种方法对三维大地电磁测深数据中的静态效应进行压制,首先应用最小熵标准进行最佳小波包基的选择,确定小波包基函数对三维的卡尼亚视电阻率进行处理,分离出其中的高频部分,即静态效应;然后重构。通过低频重构能够很好的体现地电模型的层状结构,同时,因为小波包的提取信号细节的能力很强,在需要利用静态效应时,可以用小波包来精确的提取二维、三维静态效应,重构引起静态效应的不均匀体细节。 通过以上的研究,表明了二维小波分析和二维小波包分析具有良好的时频局部分析特性,通过合理的选择小波(包)基以及分解的层数能够有效地分析处理大地电磁测深数据中的静态效应,将这两种方法用在了实测数据的静态效应消除中,从结果分析,利用二维小波(包)可以很好的抑制地表不均匀体的垂向拉长。 最后讨论了三维大地电磁测深数据的静态效应压制中算法的不足之处,并对下一步的研究工作的展开提出了一些建议。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P631.325

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 梁宏达;铜陵矿集区大地电磁数据处理与NLCG反演解释研究[D];中南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 谢兰芳;廖圣柱;周传公;;EH-4连续电导率仪在西南岩溶地区找水中的应用[J];安徽地质;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 金向阳;张莉;于广滨;;基于改进小波神经网络的航空滚动轴承的故障检测[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶秋香;PS InSAR关键技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
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6 杨瑞明;基于压缩采样的比幅测向方法研究[D];电子科技大学;2010年
7 宋国明;基于提升小波及SVM优化的模拟电路智能故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2010年
8 王丽君;基于信号处理的氢燃料发动机优化控制[D];解放军信息工程大学;2010年
9 唐娟;基于振动信号评价柴油机缸内燃烧状态的研究[D];山东大学;2010年
10 李诗高;立体影像压缩方法研究[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏艳丽;高功能孤独症儿童抑制功能的近红外成像研究[D];南京医科大学;2010年
2 凡汉云;碳纤维复合材料电磁检测试验研究[D];南昌航空大学;2010年
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4 林营;基于小波变换的刑事图像处理研究[D];山东科技大学;2010年
5 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
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8 蔡明锋;矿井工作面突水力电耦合场数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
9 田键;磁粉检测系统中图像增强的方法研究[D];长春理工大学;2010年
10 翟杨;基于小波分析的超精密加工机床振动分析研究[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
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2 魏文博;我国大地电磁测深新进展及瞻望[J];地球物理学进展;2002年02期
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1 陈小斌;大地电磁正反演新算法研究及资料处理与解释的可视化集成系统开发[D];中国地震局地质研究所;2003年
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6 王大勇;长江中下游矿集区综合地质地球物理研究[D];吉林大学;2010年
7 肖晓;基于背景分离的被动源电磁测深双模联合反演[D];中南大学;2010年
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1 化希瑞;高频大地电磁系统数据处理方法研究[D];中南大学;2007年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 孙卫斌;宋群会;郑莉;何展翔;;大地电磁测深技术发展及在油气勘探的应用[A];资源、环境与工程电法勘探方法技术交流会论文集[C];2003年
【相似文献】
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6 余年;王绪本;朱迎堂;徐权辉;黄文彬;;龙门山逆冲构造大地电磁测深新证据[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
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9 马晓冰;孔祥儒;;几种典型二维地质构造的大地电磁测深曲线畸变分析[A];1993年中国地球物理学会第九届学术年会论文集[C];1993年
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10 记者 罗会江 通讯员 王显锋 范玲;四川会理天生坝地区发现大型铜铁矿[N];中国国土资源报;2010年
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5 童孝忠;大地电磁测深有限单元法正演与混合遗传算法正则化反演研究[D];中南大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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8 汪硕;大地电磁测深“标准点”多种反演方法综合研究[D];中国地质大学(北京);2011年
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