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优化小子域滤波方法研究及其应用

石油地球物理勘探 2013年第4期48卷 658-662,676+506页

作者：马国庆杜晓娟李丽丽吉林大学地球探测科学与技术学院吉林长春130021

低通滤波是重磁数据处理中必不可少的处理手段。利用小子域滤波法进行低通滤波处理时能够很好地保留异常之间的界限,因此此法在实际数据处理中得到广泛应用。但是,小子域滤波法存在子域剖分方式不合理导致异常曲线扭曲的缺陷。本文针对... 详细信息

低通滤波是重磁数据处理中必不可少的处理手段。利用小子域滤波法进行低通滤波处理时能够很好地保留异常之间的界限,因此此法在实际数据处理中得到广泛应用。但是,小子域滤波法存在子域剖分方式不合理导致异常曲线扭曲的缺陷。本文针对现有小子域滤波法的子域剖分方式和判别准则进行相应改进,使其更加合理,并通过理论模型试算,证明了优化小子域滤波方法的有效性,最后将该方法应用于四川实测航磁异常数据的处理中,结果表明能更好地保留异常之间的界限特征,滤波输出结果合理、稳定。

关键词：重磁数据低通滤波小子域滤波区域场界限

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小子域滤波在高密度电法图像处理中的应用

水利水电技术 2015年第1期46卷 107-109页

作者：余金煌陶月赞安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽蚌埠233000 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

堤坝库岸工程采用水下抛石后能增强其岸坡稳定和抗冲刷能力。目前水下抛石工程厚度和赋存范围检测难度较大。采用高密度电法虽然工作效率、成本和安全性上均有优势,但其成果图像的判读较为困难。采用小子域滤波技术对高密度电法成果图... 详细信息

堤坝库岸工程采用水下抛石后能增强其岸坡稳定和抗冲刷能力。目前水下抛石工程厚度和赋存范围检测难度较大。采用高密度电法虽然工作效率、成本和安全性上均有优势,但其成果图像的判读较为困难。采用小子域滤波技术对高密度电法成果图像进行增强处理后,可以显著增强图像的可读性和显示精度。

关键词：小子域滤波高密度电法水下抛石测量

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位场数据小子域滤波法处理效果对比与优选

地质通报 2018年第1期37卷 153-164页

作者：许海红李玉宏袁炳强姜亭魏建设张春灌中国地质调查局西安地质调查中心西安石油大学地球科学与工程学院

重磁位场数据处理解释的主要任务之一是研究推断地质体的边界位置,而通过对重磁位场数据进行一定方法滤波处理后的相关图件可直观显示地质体的边界。小子域滤波法是众多滤波方法中的一种,前人利用小子域滤波法识别地质体边界位置有较多... 详细信息

重磁位场数据处理解释的主要任务之一是研究推断地质体的边界位置,而通过对重磁位场数据进行一定方法滤波处理后的相关图件可直观显示地质体的边界。小子域滤波法是众多滤波方法中的一种,前人利用小子域滤波法识别地质体边界位置有较多的研究,目前已有10种类型的小子域滤波法,但是鲜有对10种方法滤波效果的系统研究,给使用者带来诸多不便。因此,设计2组理论模型对比了10种方法的处理效果,并根据试验分析优选了最佳的滤波参数。理论模型与实际资料处理结果表明,滑动形子域滤波法对地质体边界增强的效果最好,且滤波窗口选择5×5数据点、迭代1次即可;对称形子域滤波法在滤除随机噪声的同时能够较好的保持原始异常场的梯度变化特征,滤波窗口选择5×5数据点、迭代2次较好。

关键词：位场数据小子域滤波效果对比滤波参数

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重磁异常小子域滤波算法的分析研究与改进

重磁异常小子域滤波算法的分析研究与改进

作者：段晓旭中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

重磁勘探是传统的地球物理勘探方法，在研究地质目标体边缘位置过程中——如确定断裂位置、岩体边界等，具有独特优势。在地质体边缘附近，重磁异常变化率较大。所以，可以基于重磁异常的梯级带特征加以判断、识别。但是地下场源往往是... 详细信息

重磁勘探是传统的地球物理勘探方法，在研究地质目标体边缘位置过程中——如确定断裂位置、岩体边界等，具有独特优势。在地质体边缘附近，重磁异常变化率较大。所以，可以基于重磁异常的梯级带特征加以判断、识别。但是地下场源往往是复杂的，实际测量所得资料总是带有各种干扰，为此，人们会滤除干扰，并设法增强目标信息特征如梯级带。在众多的方法中，子域分解类方法（有文献称其为小子域滤波）利用该特点达到识别边缘目的，由于其具有原理简单、计算快速且效果良好的优点，成为近年来研究的热点。本文工作主要是试图深化小子域滤波法，针对其存在的问题深化研究，使其更好地应用于重磁勘探的需要。小子域滤波法能够在低通滤波的同时，不破坏异常之间的界限，增强异常分辨率，且滤波效果明显，能够对梯级带进行识别和增强，但是我们的分析发现其也存在不可忽视的缺陷，滤波结果的等值线图折线走样就是其中比较明显的缺陷，也是本论文工作研究的重点。在研究过程中，为了改善折线走样，先后做了大量的尝试和试验，研究发现，等值线产生折线走样的原因有以下两点：一是数据离散格式的影响，对于离散数据而言，当网格间距过大时，等值线往往以折线形式存在;二是小子域算法的滤波原理使然，该算法将数据变化平缓区数据向着数据变化剧烈区挤压，造成梯级带位置的数据变得更加密集，从而达到增强梯级带的效果，最终使得加密后的等值线集中在相邻数据点之间，加剧了数据的离散程度。针对这两个原因，提出不同方法对走样现象进行改善。第一种通过简单地将原始数据进行插值加密，使得网格宽度变小从而达到效果。其它方法都是针对小子域方法本身的改进研究，其中一种方法我们结合了梯度信息，是对小子域滤波数据进行后期处理，后期处理采用梯度保留算法。理论模型测试实验表明，上述两种方法结合使用可明显改善效果。另外一种方法是找到位于走样折线上的数据并对这些数据求平均，减小数据的变化程度。除此之外，我们通过数据值“等效移动”的方法，提出一种新的梯级带增强方法——点位移动法，该法将数据点位置按照数据的变化特点进行改变，用位置改变达到加密等值线目的。这些方法都能够较好的解决等值线折线走样问题。在研究过程中，我们还尝试了一些其它方法，但未取得理想效果，作为经验也进行了简单总结，供后续研究者参考借鉴。

关键词：小子域滤波梯级带折线走样点位移动滤波

基于重力数据的断裂构造识别及其在武威地区的应用

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世界地质 2023年第2期42卷 334-342页

作者：刘会龙陈楚桐范俊杰张翔彭伍胥张伟中国地质调查局地球物理调查中心河北廊坊065000

为查明青藏高原东北缘武威地区沙漠腹地区域断裂构造展布特征,笔者采用区域性断裂在重力异常场和剩余重力异常场的识别标志,结合小子域滤波联合总水平导数法,对武威地区区域性断裂的浅部信息进行提取,精细刻画断裂发育特征,并通过地震... 详细信息

为查明青藏高原东北缘武威地区沙漠腹地区域断裂构造展布特征,笔者采用区域性断裂在重力异常场和剩余重力异常场的识别标志,结合小子域滤波联合总水平导数法,对武威地区区域性断裂的浅部信息进行提取,精细刻画断裂发育特征,并通过地震反射剖面结果进行验证。结果表明,研究区整体发育北西向、北西西向和北东向3组断裂构造,其中新识别出F_(1)、F_(2)两条北东向断裂,并对F_(4)断裂西段走向进行了修正。断裂的空间展布特征约束了武威盆地的断裂构造格架,为该区域盆地划分及成矿等提供基础地质信息。

关键词：重力异常小子域滤波总水平导数断裂构造武威盆地

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道朗和都格地区重磁场特征与找矿远景区

物探与化探 2011年第6期35卷 762-767页

作者：邰振华张凤旭吴燕冈吉林大学地球探测科学与技术学院吉林长春130026

道朗和都格地区为华北板块北缘的一个多金属成矿区,为了预测研究区多金属矿产的分布情况,利用位场数据处理中的向上延拓、对垂向一阶导数的小子域滤波和重磁对应分析等方法,对该区1∶5 000重磁资料进行了处理。综合分析了研究区重力场... 详细信息

道朗和都格地区为华北板块北缘的一个多金属成矿区,为了预测研究区多金属矿产的分布情况,利用位场数据处理中的向上延拓、对垂向一阶导数的小子域滤波和重磁对应分析等方法,对该区1∶5 000重磁资料进行了处理。综合分析了研究区重力场、磁力场、重力剩余场、重力垂向一阶导数、重磁对应分析中相关系数的基本特征及其与岩矿石密度和磁化率的分布关系。结合研究区地质资料及钻井资料,划分出5条断裂,圈定了11处金属找矿远景区,并综合分析了断裂划分及找矿远景区圈定的依据。

关键词：向上延拓垂向一阶导数小子域滤波重磁对应分析重磁场特征找矿远景区

高密度电法和地震映像法在岩溶勘察中的应用研究

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高密度电法和地震映像法在岩溶勘察中的应用研究

作者：杨力成都理工大学

学位级别：硕士

在岩溶发育地区进行工程建设,对工区岩溶发育及分布范围的勘察工作是必不可少的。要详细查明工区内岩溶纵横向发育情况仅仅靠钻探方法难以达到理想效果。为了进一步确定场地内岩溶分布规模及产状,需要相应的物探手段进行探测。由于工区... 详细信息

在岩溶发育地区进行工程建设,对工区岩溶发育及分布范围的勘察工作是必不可少的。要详细查明工区内岩溶纵横向发育情况仅仅靠钻探方法难以达到理想效果。为了进一步确定场地内岩溶分布规模及产状,需要相应的物探手段进行探测。由于工区内岩性及地形复杂等因素,本次物探任务决定以高密度电法勘探为主,地震映像法勘探为辅的方式完成工作任务。本文从高密度电法装置类型的选择问题出发,从理论上探讨各类装置的探测特征及适用条件。由于工区内主要存在填充溶洞、空溶洞、断层类地质异常,首先建立高阻空溶洞、低阻填充溶洞、直立与水平断层模型,利用温纳α、β、γ及温纳施伦贝尔四种采集装置进行正反演,从反演结果上进行对比分析各种装置的探测特征。其次,根据实际情况加入地形数据,分析山脊山谷地形对四种装置探测效果的影响,为此次高密度电法探测装置的选择提供依据。针对数据采集中的噪声问题,建立加入随机噪声的正演模型,对正演计算数据采用小子域滤波方法进行去噪处理,之后进行最小二乘反演,分析数据去噪效果及对反演结果的影响。结果分析发现,去噪效果明显,但异常体边界出现畸形,于是对加噪反演结果进行小子域滤波,效果明显,提高反演剖面异常体的识别度。对于地震映像方法的研究,首先建立填充溶洞异常体的正演模型,分析地震记录的异常响应。其次对于地震记录的时频分析方法进行研究,取出一道地震记录,选取适当窗口及窗口移动步长,求出该道地震记录每个窗口的主频,分析该道记录的主频变化特性,接着绘制多个地震道的主频等值线剖面图,进而推测地层情况,为地震记录时间剖面异常体判别提供参考。最后,结合工程实例,对电法数据反演结果进行小子域滤波,效果明显,增强了反演效果。对地震映像时间剖面,进行时频分析,得出主频等值线图。结合电法反演剖面、地震映像时间剖面、地震映像主频等值线剖面,进行异常体判别,取得更准确更全面的勘探成果。

关键词：高密度电法地震映像法小子域滤波时频分析

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非局部均值滤波在重力异常数据处理中的应用

世界地质 2019年第2期38卷 461-469页

作者：刘洪波山东省物化探勘查院

根据小子域滤波原理,小子域滤波产生异常边界扭曲主要表现为高频干扰,提出小子域滤波与非局部均值滤波联合的方法以克服小子域滤波存在的异常边界扭曲问题。利用小子域滤波良好的边界增强能力和非局部均值滤波高频细节保护能力,在压制... 详细信息

根据小子域滤波原理,小子域滤波产生异常边界扭曲主要表现为高频干扰,提出小子域滤波与非局部均值滤波联合的方法以克服小子域滤波存在的异常边界扭曲问题。利用小子域滤波良好的边界增强能力和非局部均值滤波高频细节保护能力,在压制小子域滤波缺陷的同时尽可能保护小子域滤波的边界增强效果。通过模拟计算和莱州湾海域实测重力数据处理表明,本文方法在增强异常边界的同时压制小子域滤波产生的边界扭曲效应,获得了更好的重力异常处理效果。与单一小子域滤波相比,本文方法不需要考虑异常边界形态,具有更强的稳定性和普适性。

关键词：重力异常小子域滤波子域划分非局部均值滤波莱州湾

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辽源煤矿采空区重力异常解释研究

工程地球物理学报 2015年第6期12卷 755-759页

作者：张旭杜晓娟苏超黄航吉林大学地球探测科学与技术学院吉林长春130021

地下采空区对于城市安全是一个潜在的地质灾害,因此需探明其具体的位置、深度和分布范围,为煤矿采空区的土地综合规划和开发提供科学依据。辽源煤矿位于吉林省东南部,其煤层开采殆尽,遗留下大量的采空区,且大多分布于市区范围内。煤矿... 详细信息

地下采空区对于城市安全是一个潜在的地质灾害,因此需探明其具体的位置、深度和分布范围,为煤矿采空区的土地综合规划和开发提供科学依据。辽源煤矿位于吉林省东南部,其煤层开采殆尽,遗留下大量的采空区,且大多分布于市区范围内。煤矿采空区的密度小于围岩的密度,因此会产生一定的负重力异常。针对该区微重力测量结果,首先采用小子域滤波法进行场分离,然后采用边界识别和聚焦反演方法获得采空区的分布。结果表明,微重力测量结合有效的处理与解释方法,可实现采空区具体分布范围的圈定。

关键词：采空区重力小子域滤波边界识别聚焦反演