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基于信噪辨识的矿集区大地电磁噪声压制
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:《地球物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:P631[天文地球—地质矿产勘探;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室,地球科学与信息物理学院,长沙410083, [2]湖南师范大学物理与信息科学学院,长沙410081, [3]西北综合勘察设计研究院,西安710003
  • 相关基金:国家自然科学基金(41404111),国家科技专项“深部探测技术与实验研究”(SinoProbe-03),国家863计划(2014AA06A602),湖南省自然科学基金(2015JJ3088)和中国博士后科学基金(2015M570687)联合资助.
中文摘要:

为了避免形态滤波方法在大地电磁强干扰分离中的“过处理”、进一步保留大地电磁低频段的有用信息,提出基于信噪辨识的矿集区大地电磁噪声压制方法.首先,从信号处理的角度剖析矿集区典型强干扰与天然大地电磁微弱信号之间的定量辨识关系,利用形态分形维数和形态膨胀谱熵对大地电磁信号与强干扰进行信噪辨识.然后,结合形态滤波技术和阈值法,仅对辨识出明显不是天然大地电磁信号的异常波形进行噪声压制.最后,重构大地电磁有用信号,并对算法进行性能评价.仿真结果表明,形态分形维数和形态膨胀谱熵能较好地定量辨识大地电磁信号与强干扰,大地电磁信号中一些缓变化的低频信息得到了更为精细的保留;与形态滤波整体处理相比,本文所提方法获得的卡尼亚电阻率曲线更为光滑、连续,视电阻率值相对稳定,其结果更为真实地反映了测点本身所固有的大地电磁深部构造信息.

英文摘要:

It is a very challenging task to carry out the high-precision signal-to-noise separation for magnetotelluric sounding data in ore concentration area. In order to avoid "over processing" of morphological filtering method in the strong interference separation, and further reserve the useful information of magnetotelluric sounding data in low frequency band, a new method of magnetotelluric noise suppression base on signal-to-noise identification is proposed in this paper. First of all, according to the different complexity of morphological characteristics between the strong interference types of ore concentration area and natural magnetotelluric signal, we combine mathematical morphology, fractal dimension and morphological spectrum, introducing the robust characteristic parameters quantitatively indentify -morphological fractal dimension and morphological spectrum entropy to magnetotelluric signal and strong interferences. Then, we combine morphological filtering technology with threshold method to suppress noise, which is not natural magnetotelluric signal but abnormal waveform by identification. Finally, we reconstruct the useful signal of magnetotelluric and evaluate algorithm performance. Simulation results show that the proposed method can be more finely reserve the slow change information in low frequency band, and the reconstructed time series of magnetotelluric are approach to the essence characteristics of natural magnetotelluric signal. When it suppresses the adjacent source interference in ore concentration area, the method can effectively avoid the "over processing" of the morphology filtering technology in the noise suppression, and the integral morphology of Cagniard resistivity-phase curve is more smooth and continuous. Moreover, the apparent resistivity values are relatively stable. The results are more truly reflect the inherent deep structure information of measured data itself, and the overall data quality of the low frequency band has been improved significantly.

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期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31618