Application of Image Enhancement Techniques to Potential Field Data

In this paper the application of image enhancement techniques to potential field data is briefly described and two improved enhancement methods are introduced. One method is derived from the histogram equalization technique and automatically determines the color spectra of geophysical maps. Colors can be properly distributed and visual effects and resolution can be enhanced by the method. The other method is based on the modified Radon transform and gradient calculation and is used to detect and enhance linear features in gravity and magnetic images. The method facilites the detection of line segments in the transform domain. Tests with synthetic images and real data show the methods to be effective in feature enhancement.

旋转加速度计重力梯度仪数据处理与评估方法

本文从FALCON AGG水平旋转加速度计重力梯度仪的测量原理出发,推导了伞状全张量重力梯度仪FTG/eFTG (Full Tensor Gradiometer,FTG;Enhanced Full Tensor Gradiometer,eFTG)的解析测量方程,在此基础上研究了FALCON AGG和FTG/eFTG的噪声评估方法和基于多分量位场转换的降噪方法,梳理了航空重力梯度测量精度与分辨率的综合评定方法.结合国外实测数据分析了航空重力梯度测量数据的噪声统计特征.基于重力场统计特征模型模拟了三种重力梯度仪的原始观测量,并验证了多分量位场转换的降噪效果.实验结果表明,全张量位场转换能有效抑制测量噪声,部分分量的降噪幅度达到50%以上.本文相关结论可为后续开展航空重力梯度测量任务设计、数据处理与模拟仿真提供参考.

动态杂散电流干扰下管地电位的波动特征

在地铁、高铁和高压直流(HVDC)输电系统接地极双极运行引起的动态杂散电流干扰下,现场监测得到196组管地电位数据。在时域上分析了不同干扰下管地电位的动态波动特征,然后利用信号学上连续小波变换(CWT)的方法在频域上研究了不同干扰下管地电位的动态波动特性,统计了不同干扰下管地电位的周期分布范围,并对比了其周期分布的差异。结果表明:三种干扰源都对管道造成动态直流干扰,其中地铁和高铁干扰呈现白天干扰严重、夜间平稳的周期性变化,而HVDC干扰则与高压直流输电系统接地极入地电流的大小与方向有关,没有明显的昼夜差别;高铁交流干扰同时伴随着显著的直流干扰;地铁直流干扰的周期占比随周期增大呈现先增大后减小的趋势,因高铁线路不同,管道干扰的周期分布也有所不同,但主要分布在大于500s的范围,HVDC干扰引起的管地直流电位波动周期分布较为均匀。

基于小波变换的曲率属性提取和重构方法

曲率属性研究提供了深入观测目标层面的手段,然而求取曲率值是借助一种基于二阶导数的数学方法,对地震数据中的任何噪声都很敏感。因此,有必要采用空间滤波等手段,对输入数据进行预处理。在小波域分频成像的基础上,引入微分几何的有关曲率概念,推导了基于小波分频的曲率属性提取、重构和三维曲率数据体生成方法。其实现过程为:①对地震资料进行小波变换、分频重构,获得高质量的地震资料;②采用最小二乘法一次逼近,对局部二次曲面进行拟合,求取二次曲面拟合系数,并利用这些系数对网格化成图层面计算平均曲率和高斯曲率,再从两个曲率的不同线性组合,获取其他曲率;③将层面曲率推广,计算和重构曲率数据体。实际资料应用表明,该方法能够有效检测微小裂隙、划定特殊地质体边界等。该方法可以在储层预测研究中发挥重要作用,是DFT频谱分解技术的补充和拓展。

矿井瞬变电磁法波场变换与数据处理方法研究

矿井瞬变电磁法探测电性界面分层的准确性关系到探测地质效果。探讨了瞬变电磁波场变换理论,提出了矿井瞬变电磁波场变换算法,对实际矿井瞬变电磁数据进行了波场变换,提出了波场变换数据处理及成像方法,实现瞬变电磁剖面到拟地震剖面的转换,达到对电性界面的准确划分。结合矿井顶板岩层富水性探测的工程实例对矿井瞬变电磁波场变换及其数据处理方法的实用性和有效性进行了验证,取得了较好的地质效果。研究表明:矿井瞬变电磁波场变换及数据处理方法能够提取瞬变电磁数据中所包含的电性界面信息,解决矿井瞬变电磁法探测在准确确定电性界面方面的不足,突出弱异常进而提高分辨率。

频率域偶层位曲面位场处理和转换方法研究

在空间域偶层位法的基础上,研究了完整的频率域偶层位曲面位场处理和转换方法.该法可应用于平面或曲面、规则网或非规则网的位场数据处理和转换.通过对偶层面z坐标和计算面z坐标平移不同的量来加速正演快速收敛和保证反演稳定、快速收敛;提出了适合于不规则网曲面处理和转换的核心算法——单点快速Fourier变换;提出了频率域不规则网曲面处理和转换方法技术.通过以上技术措施解决了大数据量特别是曲面不规则网的位场处理和转换问题,模型试算以及实际资料处理验证了该方法的应用效果.

HHT方法在地电场数据处理中的应用

较为详细地介绍了一种新的非线性、非平稳信号的处理方法 HHT(Hilbert-Huang Transform)方法,阐述了该方法的创新性,并对其有效性进行了数值检验.把该方法应用于新疆和田地电场台站和陕西西安地电场台站的观测数据,得到了各自的经验模态分解图、HHT时频图和相应的边际谱图,从这些图中可以清楚看出各自的频谱特征.最后阐述了HHT方法在地电场数据处理中的应用前景.

Tilt-Euler方法在位场数据处理及解释中的应用

通过探讨斜梯度欧拉反褶积(Tilt-Euler)方法及性质,对理论模型和实测重力资料进行分析,结果表明Tilt-Euler在无场源构造指数的条件下能快速推断出场源边界和深度分布,并能自动估算出构造指数,计算简便,实用性强,这对于大面积航空磁测和航空重力资料处理解释具有重要意义。

基于小波的位场数据融合

对已完成区域重、磁力调查的地区,结合油气勘探的需要,在重点区块进一步开展高精度的重、磁力数据采集.将区块高精度的重、磁力数据与早期获得的品质可靠的区域重、磁力数据融合,既是资料积累的需要,也是新一轮的油气勘探中重、磁力勘探资料处理面临的新问题.二维位场数据经小波分解后能够产生不同分辨率的图像,对区域和重点勘探区块的重、磁力数据进行小波分解,并加以组合选择和低频补偿,实现位场数据的融合.模型试验证实了方法技术的有效性,也揭示了位场数据的融合受到插值步长、小波函数以及小波分解阶数的影响.这一技术应用于南海深水区重力资料的处理,取得了十分理想的效果.

Curvelet变换在位场数据去噪中的应用

为了解Curvelet变换在位场数据去噪处理中的效果,从Curvelet变换的原理着手,通过对多矩形棱柱体模型进行Curvelet变换去噪和普遍应用的小波阈值去噪试验对比,验证了Curvelet变换去噪的有效性问题。将其应用于实测位场数据的处理中,取得了较好的效果。理论和实测数据的处理结果都表明,Curvelet变换在位场数据的去噪处理中是可行有效的。

全国铀矿资源潜力评价重力数据处理与研究

通过对全国39个铀成矿带和29个预测区的重力数据处理、重力异常提取、地质构造推断,为全国铀矿资源潜力评价提供了构造单元、断裂构造、岩体范围及深度、盆地范围和地层结构等预测要素。总结了铀成矿环境的重力场特征,与热液成矿作用有关的铀矿(花岗岩型、火山岩型、及部分碳硅泥岩型)主要位于区域重力场从高场向低场过渡的部位或偏向低场区域,主要成矿要素花岗岩岩体、火山盆地均表现为重力低场;大型砂岩型铀矿成矿盆地位于区域重力场的高场区域,而蚀源区则为低场,盆地边缘或内部的隆起区一般位于剩余重力高场区;与上述各类型铀成矿有密切关系的断裂构造在重力场中显示为梯度带、不同性质重力异常的分界线、串珠状异常或条带状异常。

试井分析中的离散数据拉普拉斯变换方法

随着计算机技术和试井分析理论的日益发展 ,人们将拉普拉斯数值变换方法引入到试井分析中 ,并得到越来越广泛的应用 ,拉普拉斯变换已经成为处理试井测试数据的一种重要手段。以前人们研究较多的是基于连续函数的拉普拉斯变换方法 ,然而 ,试井测试所获得的数据通常都是某一时间区间上受到一定测试噪声影响的有序离散数据点列 ,所以 ,以前的那些方法不能直接用于处理试井测试数据。为此 ,文章在考虑试井测试数据特点和拉普拉斯变换对原函数要求的基础上 ,通过将整个半无穷界时间域分成三段 ,对每个时间段分别采取合适的离散数据积分算法 ,推导建立了适用于试井分析的离散数据拉普拉斯变换方法。该方法具有方便快捷、计算过程简单、计算稳定可靠的特点 。

奇异值分解(SVD)实现地震波场分离与去噪新思路

依据不同性质的地震信号(反射波、折射波、直达波、面波、VSP上\下行波、多次波、随机干扰等)之间在运动学、视速度和相干性上的差异,借助某种数学变换、SVD分解与重构联合、时域与频域结合的方式,通过这些间接的处理手段,把要提取的目标信号或要剔除的干扰信号转换到一种相干性更好的空间域中,再进行SVD分解与重构,最充分利用SVD滤波技术特点,实现地震波场分离与去噪,而不是直接对信号进行SVD分解与重构来实现地震波场分离与去噪,这样做可有效地避免以往对SVD波场分离与去噪技术应用空间狭窄、有效信号损失严重等缺陷性.

线性域SVD地震波场分离与去噪方法

由于不同性质的地震信号之间在传播特性、视速度和相干性上存在差异,依赖地震信号视速度信息,借助线性变换(如NMO、线性动校正等)手段,把有效信号或干扰信号校平,使之在横向上达到最佳相干性,目的是把有效信号或干扰信号转换到一种在横向上相干性更理想的处理域中,然后通过SVD,提取目标信号的奇异值重构信号,从而实现地震波场分离与去噪。

微磁异常的石油地质意义

利用波数域回返延拓方法对L区航空磁测资料进行处理．能够从强背景场中分离出微磁异常带。L区发现三个有规律分布的微磁异常带。其中，北部异常带可能由二叠系火山岩引起，南部异常带可能和沉积岩中磁性层有关，中都异常带与已知油气田相吻合。据现有资料处理结果表明，中部微磁异常带还从已知油田继续向东延伸，预测此延伸部位可能是寻找油气最有利的部位。

近场散射测量扫描范围及数据处理方法研究

根据双站近场散射测量的基本原理，以二维圆柱作为待测目标，对双站近场散射测量进行了计算机模拟。研究了有限扫描面与数据处理方式对双站近场散射测量结果的影响，总结了不同尺寸的目标所需的扫描面宽度、扫描面与目标的距离、可信角域及其测试精度间的关系，给出了一些有用的结果，证实了一种有效而可靠的近场数据处理方式，提出并论证了一条选择扫描面宽度的原则。

SVD地震波场分离与去噪技术在鄂尔多斯盆地地震资料处理中的应用

针对鄂尔多斯盆地地区地震资料自身的特点,本文依据地震信号传播的特性和波场之间的差异,通过多域(多种线性变换域和频域)奇异值分解(SVD),然后提取目标信号的奇异值重构地震信号的方法,实现地震波场分离与去噪处理.与传统SVD地震波场分离与去噪技术相比较,该方法的目的性更强,直接针对感兴趣的地震信号成分进行SVD波场分离与去噪,在提高地震资料信噪比的同时,确保了信号的高保真度和分辨率;同时,避免了以往SVD技术应用空间狭窄,有效信号损失严重等缺陷性.从实际资料处理结果来看,取得了较好的效果.

基于NUFFT的多光谱数据同步采集与处理系统设计

为了可以同时获取多谱段光谱信息,并且多测试数据同步处理,设计了一种基于现场可编程门阵列+数据信号处理器的同步采集与处理系统。采用非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)算法对包含目标信息的谱段采样进行了针对多谱段数据非均匀采样的理论分析和实验验证。针对632nm,880nm和980nm 3种不同激光波长同时实验测试,分别采用本系统与传统光谱分析算法进行了对比。结果表明,本系统在3个波长峰值位置上的信噪比分别是31.6dBm,36.3dBm和32.5dBm,而传统光谱仪的信噪比仅为20.1dBm,25.4dBm和23.7dBm,采用本系统硬件设计配合NUFFT算法可以有效增强多谱段光谱信息获取过程中的信噪比。本系统的处理速度更快,在多光谱快速处理方面具有一定的应用价值。

星载电场数据处理方法研究

给出一种新的非线性、非平稳信号的处理方法——HHT方法,并把该方法首次应用于星载电场数据处理中.以2004年9月15日菲律宾6.0级地震前两天(13日)DEMETER卫星经过震中区域上空所记录到的数据为例,对ULF频段的电场数据进行了处理,得到了相应的HHT时频图谱.另外,还利用DEMETER卫星中心网站提供的SWAN软件计算得到了相应的小波变换时频图谱,通过比较发现,虽然两种方法对异常信号出现的位置时刻的描述有相同的能力,但HHT方法在异常信号的细节描述上更为清晰,从而为今后进一步的研究工作奠定了基础.

用样条函数法求重力异常二阶垂向导数和向上延拓计算

对于二元三次样条函数的插值问题，本文给出了插值系数的求法及利用样条函数求导数、不定积分和定积分的统一计算公式，并用二元三次样条函数对地质模型进行了重力异常二阶垂向导数和向上延拓的计算。模型试其值和理论值的比较结果证明了本文提出的方法精度高且方便实用。