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庐枞大地电磁干扰噪声研究

徐志敏  
【摘要】:大地电磁测深(Magnetotelluric, MT)是以天然交变电磁场为场源的一种电磁勘探方法,由于天然电磁场信号微弱、频带范围较宽,因此容易受到各种噪声的干扰,并且随着国民经济的迅速发展,人文干扰日益严重,为提高大地电磁测深数据的质量,如何有效抑制噪声干扰已迫在眉睫。我们采集大地电磁测深数据时,采集到的信息中既有地下电性结构信息,也有场源变化和噪声干扰信息,为获得地下的真实电性结构,必须识别并消除噪声干扰,但是大地电磁测深干扰源众多,并且各种干扰噪声交织在一起,难以区分,因此了解各种干扰噪声对大地电磁测深数据的影响规律就十分的必要了。 本文首先依据各种干扰噪声不同的宽度以及幅值对庐枞大地电磁测深数据时间序列进行分类,提取出方波、三角波、阶跃、脉冲和充放电五种典型干扰噪声各十种,我们依据大地电磁规范对大地电磁测深数据的质量评价和大地电磁实测数据的时间序列中是否包含有噪声波形以及视电阻率一相位曲线是否连续光滑,对庐枞大地电磁测深数据进行挑选,选取了数据质量评价为一类点、数据原始时间序列中基本不含有噪声波形以及视电阻率-相位曲线光滑连续的三个数据点作为实验点数据(B5799、C3482、D1139),通过在实验点的时间域数据中添加提取出的各种噪声数据,来研究典型干扰噪声对大地电磁测深视电阻率-相位曲线、相干度、信噪比以及不同百分比噪声和典型噪声对大地电磁测深三个采样率电道、磁道的影响。 本文通过大量的对比分析,总结出了五种典型噪声在时间序列中的特征以及频谱特征,分析了他们对大地电磁测深视电阻率-相位曲线、相干度以及信噪比的影响规律,并进一步讨论了五种典型噪声对大地电磁测深数据三个采样率电道和磁道的影响规律。 通过以上的研究,我们详细了解了五种典型干扰噪声对大地电磁测深资料的影响规律,为我们识别并消除噪声干扰,奠定了较好的基础。


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