二维中值滤波在电磁测深曲线去噪中的应用

作者针对目前点距较密的电磁测深（如CEMP）数据处理问题,提出并应用二维中值滤波方法进行数据处理,通过与传统去噪方法相比较,该方法对于压制或消除实测数据中的随机干扰以及强工业电磁干扰的效果更好,同时对于压制静态位移也有明显的作用。     

频率域电磁测深中干扰的识别与压制

针对高压线对电磁频率测深数据影响严重的现状,从方法原理和野外实测数据两个方面分析了线状干扰源引起的水平电场干扰特征和识别技术,提出了一种应用干扰估算滤波技术来压制电磁干扰的方法。应用成果表明,高压线等线状电磁干扰源对电场的干扰主要体现在平行干扰源方向的水平电场,野外通过布置垂直高压线的测线可提高数据信噪比,室内通过干扰估算滤波技术压制电磁干扰。     

强反射背景下迭代低频模型在反演中的应用

储层预测的精度影响油气勘探开发的经济性,而针对复杂地质背景下的低频建模方法是提高储层反演预测精度的有效方法之一。为去除研究区特殊地质界面对储层反演造成的影响,提出了一种用以压制灰岩缝洞储层强反射引起的地震数据旁瓣效应的低频模型构建方法,以正演波动方程算法得到的地震数据为基础,迭代低频模型参与反演,逐步压制旁瓣效应的影响,最终使反演结果与地质模型一致。提出的低频模型迭代方法适用于碳酸盐岩缝洞型储层精细刻画,为储层定量解释提供合理的弹性参数,在奥陶系缝洞型储层预测中具有较强实用意义。     

基于面波模拟和曲波变换的去噪技术

面波是陆上地震资料的主要干扰噪声,目前主要采用基于十字交叉排列的FKK（频率-波数-波数）面波压制技术;但其效果不理想,会损害部分有效信号的低频能量。针对此问题,提出一种面波模拟和曲波变换联合压制面波的技术。首先利用面波模拟逐级压制基阶、一阶和二阶面波;然后,再采用曲波变换方法压制残余面波。实际地震资料的处理结果表明：与三维FKK滤波相比,本文所述方法在压制面波的同时,能够保持反射波的低频信息,提高了信噪比。该技术是一种相对保幅的压制面波方法。     

卡尔曼滤波压制瞬变电磁干扰技术及应用

煤田瞬变电磁探测经常是在干扰较强的煤矿周边进行,采集到的二次感应场信号大多噪声水平较高,难以开展解释工作。为消除野外数据中的这些电磁干扰,根据衰减曲线单向衰减的形态特征,通过应用卡尔曼滤波技术压制各种干扰,较好地恢复数据原始信号。通过对受到高压线电磁干扰的煤矿采空区实际探测数据进行该滤波方法的处理解释,对比滤波后数据与高压线断电后原测区重测的不受干扰的数据,得到了基本一致的效果,证明了该方法的有效性。     

基于广义S变换时频滤波的MT数据去噪

针对油气勘探中大地电磁(MT)数据易受各类干扰的污染,且信噪难以分离的问题,把基于广义S变换的时频滤波技术应用于MT数据处理中来,得到MT数据的S域时频分布,分析受噪MT数据在S域的时频分布特征,再在S变换时频域进行时频阈值去噪,并对滤波后的S域时频谱进行逆变换重构,分离得到去噪后的MT数据。给出了基于广义S域时频滤波的方法原理与应用步骤,对被污染的仿真和实测MT数据进行了时频阈值滤波,并与小波阈值去噪方法进行了比较研究。结果表明：基于广义S变换的时频滤波方法可有效抑制MT数据中的干扰,从噪声信号中分离出有效的大地电磁数据,且减少了人为参与,提高了MT勘测的数据质量。     

辽西金羊盆地大地电磁测深参考道处理效果研究

大地电磁测深法是一种利用天然交变的电磁场进行深部地质构造研究的频率域电磁测深方法,因其装备轻便、成本低、勘探深度大等特点,作为地震勘探的有利补充,被广泛应用于油气资源勘查领域.金羊盆地具有良好的油气资源潜力,但因其处于人文电磁干扰严重地区,近场源电磁干扰不可忽视,脉冲噪声虽影响范围小但其对电场信号干扰较大,充放电噪声对磁场干扰较大,且影响区域较广,有效压制噪声对天然电磁场信号的干扰具有重要意义.参考点选择适当,参考道数据处理技术可以有效压制非相关噪声,提高信噪比,改善数据质量.适当增加大地电磁测深数据的采集时长,对提高单点数据处理质量和参考道数据处理质量均有明显作用.     

铁路路基病害检测雷达信号中的强干扰谱分析及滤波处理

铁路路基病害诱发铁路路基失稳,是影响铁路安全运营的重要因素之一。开展快速高效的铁路路基检测方法研究,对铁路日常维护具有非常重要的意义。探地雷达是一种无损高效的检测手段,但用于铁路检测的工作环境是一种强电磁干扰的环境,路基介质的雷达反射信号被轨枕等介质的强干扰反射所湮没。压制此类强干扰是提高铁路路基病害信息识别的主要途径。介绍了多通带滤波原理及实现方法,分析了铁路路基雷达信号中轨枕强反射干扰的频谱特征,并针对其特点设计了多通带滤波器,将车载雷达实测数据进行滤波处理,得到了滤波后的雷达图像。处理结果表明,原始雷达检测信号经滤波处理后,轨枕强干扰信号被压制,提高了路基病害的弱反射信号的信噪比。因此,多通带滤波能有效压制轨枕强干扰信息,便于铁路路基病害地识别。     

广域电磁法在复杂电磁干扰环境的应用研究——以某市周边地热勘查为例

广域电磁法通过人工接地场源建立谐变电磁场,向地下发送不同频率的交变电流,观测一个或多个电磁场分量,以广域视电阻率探测不同埋深地质目标体。该方法以大功率、强信号的人工场压制干扰场来提高信噪比,从而获得有效观测数据。在高压线、铁路、厂房、矿区、变电站、城市周边等复杂人文噪声干扰环境下,干扰场信号幅值达到几百甚至几千微伏,其强度大于广域电磁人工场信号,难以达到压制效果。本文以某市周边地热资源大深度勘探为例,对复杂电磁干扰环境下广域电磁法的应用进行研究,取得了质量良好的观测数据,经反演解释清晰刻画了地层、构造的空间展布特征,提供了两处地热资源有利区。该例为复杂电磁干扰环境下广域电磁法应用提供了方向。     

子空间增强在大地电磁信噪分离中的应用研究

为了提高强干扰地区大地电磁测深数据质量、保留大地电磁信号低频段的有用信息,压制大尺度强干扰已刻不容缓。针对矿集区典型的强干扰类型,引入子空间增强方法对大地电磁信号与强干扰进行信噪分离研究。通过计算机模拟常见的大尺度方波和充放电三角波干扰,讨论了子空间增强算法中帧长与特征值判别阈值的最优选取范围,给出了算法流程,并对矿集区实测大地电磁数据进行了信噪分离处理。实验结果表明:该方法是切实可行的,能有效剔除时间域序列中的大尺度强干扰,近源效应得到了有效压制;经处理后,重构的大地电磁信号中包含了更为丰富的细节成分,视电阻率曲线更为光滑、连续,低频段的大地电磁数据质量得到了明显改善。     

庐枞矿集区大地电磁探测及电性结构初探

在庐枞矿集区开展大地电磁测深(Magnetotelluric,MT)工作,有助于研究庐枞矿集区区域地质结构、构造,同时,对强干扰地区大地电磁下扰信号规律的研究和MT数据的处理与解释水平的提高有着重要的理论意义.论文首先阐述了庐枞盆地的地质概况及深部MT探测的研究现状,接着介绍了庐枞矿集区大地电磁测深数据采集及相关实验研...     

MT时间序列的FIR数字滤波分析

大地电磁测深法(MT)野外观测得到的原始资料是包含多种频谱的时间序列,这种时间序列中常包含不需要的信息和50 Hz及其谐波的干扰。结合FIR数字滤波技术与MT时间序列的特征,提出了一种基于FIR数字滤波技术的MT时间序列去噪方法,讨论了FIR数字滤波器的原理和实现,分析了理论数据通过FIR数字滤波的带通和陷波处理,探讨了对实测时间序列的带通和陷波所取得的效果。     

利用小波变换确定电磁测深曲线拐点的应用研究

电磁测深数据是地下地质体对电磁波传输特性的综合反映。由于地下情况的复杂性和地质体对电磁波特性反映的迟钝性,往往由电磁波携带的有用信息非常弱小和复杂,因此,要想通过正演对比和建模反演的方式来准确解释电磁测深资料和正确建立反演模型是相当困难的。电磁波在均匀介质中传播时,其幅度按指数规律单调递减,而随着地下地质体的变化将会改变这一规律。通过寻找测深曲线的拐点,就可以确定地下地质体的基本形态和分界情况,从而为资料定性解释和反演建模提供参考。然而在实际应用中,要直接求出观测曲线的拐点是不可能的。小波变换方法被称为“数学显微镜”方法,用小波变换来处理观测信息后,在不同尺度的小波变换结果中,分析结果是一种非常实用可行的方法。     

Migration of Magnetotelluric Data in Two——Dimensional Model

Since the wave equation of magnetotelluric(MT)field is similar to the one of seis-mic,the migration techniques used in seismic can be applied to MT data.In thispaper we make use of the principle of reflector mapping(i.e.U/D imaging principle)to image MT data.That is,the MT wavefield observed on the surface of the earth canbe resolved into upgoing and downgoing waves,the waves are extrapolated downward bythe phase-shift method or the phase-shift plus interpolation(PSPI)method.Conductivi-ty interfaces of the medium could be found by using the time coincidence of the upgoingand downgoing waves.Theoretical calculations show that the migration technique of MTdata presented here is very effective.It can not only enhance the lateral resolution of MTdata,but also obtain the visual image of subsurface interfaces.As compared with theconventional 2-D inversion,this procedure is more simple in calculation and can be easi-ly put into practice on a personal computer and is able to obtain the MT depth section,which is     

A combinatorial filtering method for magnetotelluric data series with strong interference

In highly industrialized areas, magnetotelluric (MT)-induced variations are contaminated by strong manmade noise signals. A method is described as an alternative approach for noise removal, based on a combination of empirical mode decomposition (EMD) with independent component analysis (ICA). The filtering procedure takes advantage of the fact that data are analyzed through different scale levels, which requires a minimum of human intervention and leaves good data sections unchanged. Principle and steps of method are discussed, and de-noising results are evaluated by some parameters. After the filtering stage, data is processed in the frequency domain to yield two sets of reliable MT transfer functions and the result was compared with that of the EMD-Wavelet method. Simulated signal and measured MT data series are processed. The results show that this procedure can lead to greatly improved apparent resistivity and phase curves after processing. Point defects are filtered out to eliminate their deleterious influence, which yields reliable estimates of the MT transfer functions. The EMD-ICA method provides a new method for the de-noising of MT data series under the condition of low SNR.     

磁化率对大地电磁响应的影响及其提取方法

在电磁探测理论中,电导率和磁导率是两个重要的岩石物性参数. 在磁性较强的地区进行大地电磁探测工作时,电磁场信号必然受到介质磁性的影响. 将磁化率参数引入到二维大地电磁正演理论中,实现了含磁化率的大地电磁有限单元法数值模拟. 建立棱柱体模型计算并分析了磁化率参数对大地电磁的电场、磁场、视电阻率及相位等参数的影响. 数值模拟结果表明:高磁性介质导致电场升高,磁场降低,视电阻率增大,相位复杂变化,且随着磁性物质的增多或磁化率的增大,这种影响逐渐变大. 引入电导率、磁化率光滑约束与磁化率对数约束,采用改进的特别快速模拟退火法实现了电阻率、磁化率参数一维同时反演. 对K型、H型中间层高磁地电模型进行反演试算,反演结果良好. 该研究为在高磁性地区开展大地电磁工作提供了基础,对实现"第二找矿空间"内的矿产勘探,具有一定的意义.     

大地电磁场中磁信号的相对均匀性特征试验研究

根据同时实测的相距100km两观测点的电磁场信号,通过比较信号幅值、电磁信号相干性和电磁场相互替代计算视电阻率分析,得出了大地电磁信号中磁信号具有相对均匀性特征的结论,为一些MT勘探工程中需采用电磁分离布极观测提供了试验实例.     

钻孔瞬变电磁方法探测越界开采采空区的应用

煤矿井下越界开采扰乱煤炭资源开发秩序,同时存在巨大的安全隐患,准确探测越界开采采空区及其边界对安全采掘极为重要。常规的矿井瞬变电磁探测方法容易受到巷道中的金属和电磁信号干扰,探测精度有限,难以满足采空区边界精准解释的需求。为了解决这一问题,提出一种钻孔中收发信号的钻孔瞬变电磁方法和施工工艺,利用其远离巷道和靠近异常体的特点,提高异常信号在实测数据中的占比;并研究可行域约束的OCCAM反演算法,进一步减小体积效应影响,实现了对越界开采采空区的电阻率精细成像。结合山西某煤矿的工程实践,对该方法精准探测邻矿越界开采采空区规模、性质的实用性和有效性进行了检验。结果表明,钻孔瞬变电磁方法是矿井地球物理技术与钻探工艺技术的高效结合和有益补充,基于可行域约束的OCCAM反演算法能够有效应用于越界开采采空区的边界精确成像解释。      

电磁波随钻测量双向信号传输系统

介绍了自制电磁波双向信号传输装置的基本原理、单元结构关系、相关工作参数以及试验情况。试验结果表明,随钻测量双向信号传输系统在硬岩中传输距离远,可实时传输井下工况信息,也可从地面向井下传输指令,与智能化钻具配合,还可从地面遥控井下钻具。不同波形对电磁波双向信号传输有较大影响：正弦波有较强的抗干扰能力;方波易受地层干扰信号的影响,特别在接收信号微弱时,方波传输信号误码率较高。另外,下传信号比上传信号衰减大。