大地电磁法时间域波形去噪研究

作     者：李灏 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：汤井田;强建科

授予年度：2013年

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：大地电磁法 时间序列 干扰波形 噪声分离 

摘      要：大地电磁是一种基于电磁感应原理的电磁测深方法,该方法利用在地面上观测具有区域性乃至全球性分布特征的天然交变电磁场来研究地下岩层的电学性质及其分布特征,具有工作效率高、成本低廉、勘探深度范围大、垂向分辨能力好、水平方向分辨能力高、地形影响小、高阻层的屏蔽作用小等特点。随着国土资源部“深部探测技术与实验研究(Sinoprobe)专项的开展,大地电磁作为一种高效的探测地球深部信息的技术手段,在“深部探测技术与实验研究(Sinoprobe)专项中发挥着不可替代的作用。 在实际测量过程中,大地电磁信号容易受到各种电磁噪声干扰,特别是在矿集区采集的大地电磁数据,这些受到强干扰的数据的时间序列中,常常能观察到大量的类方波、三角波、阶跃、脉冲和充放电等噪声波形。本文基于这样一个假设,即时间序列中出现的类方波、三角波、阶跃、脉冲和充放电等波形不是来自天然场,而是矿集区各种噪声的综合反映。 本文先对100欧姆米均匀半空间的时间序列添加仿真波形来研究噪声波形对大地电磁测深曲线的影响规律,针对时间域中噪声波形的特点,提出用top-hat变换进行噪声分离,总结了top-hat变换的适用范围和局限性。为进一步提高去噪精度,提出基于噪声识别与波形拟合的信噪分离算法,结合MATLAB平台编制了MT时间域波形去噪程序,用该程序对仿真波形和实测大地电磁数据进行去噪,并与形态滤波去噪结果进行对比分析,最后通过对比不同实测点的时间域波形去噪结果,总结时间域波形去噪对提高大地电磁数据质量的意义。