基于能量聚集的Robust阻抗估计方法

摘要

大地电磁测深法（MT）已经广泛应用于地质探测与矿产勘查中，其主要的目的之一是探测地下不同深度上介质的电性结构，它的全过程包括数据采集、数据预处理和反演解释。主要以视电阻率曲线和相位曲线的形态特征作为分析大地结构与电性分布的基本依据，而阻抗的计算、分析、处理是大地电磁法研究中最基本也是最重要的内容之一，测深工作中的噪声会引起阻抗的畸变，干扰解释结果的可靠性。因此有效的压制或消除噪声的影响，获得稳定的阻抗估算是电磁探测数据处理的重要任务之一。 本文在分析总结了国内外研究成果基础上，讨论并分析了大地电磁的信号特征，分析了噪声对阻抗估算的影响特征及噪声的处理方法。 在传统的电磁测深响应函数估计中采用的最小二乘估计法，其前提是假定信号的噪声是呈高斯正态分布的，但如果实际观测数据偏离这种分布，最小二乘法对参数的估计会产生较大的偏差。针对这种情况，本文讨论了基于能量聚集的Robust阻抗估计的方法原理、程序实现，并讨论了聚集度权系数的选择方法，用通过模拟数据演算，证明该方法能很好的压制噪声。 时间序列是大地电磁原始的信号数据，是后期数据处理的基础，本文成功的编写了EH4时间序列读取程序，并从时间序列出发，对单点实测资料进行了处理，讨论了不同聚集度权系数的Robust阻抗估算结果，选取了适当的权系数对资料进行处理，与常规处理方法进行对比，表明基于能量聚集的Robust方法显示出更好的稳健性，计算的结果更加圆滑、合理。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1大地电磁数据处理研究进展

1.2大地电磁噪声消除技术进展

1.3大地电磁数据处理存在的问题

1.4本论文研究的主要内容及结构

第二章大地电磁测深场的特征

2.1均匀大地条件下电磁场与岩石电阻率的关系

2.2大地电磁场的特征

2.3大地电磁场的统计特征

第三章大地电磁场的噪声分析

3.1影响大地电磁场的噪声分类

3.2噪声对阻抗估算的影响分析

3.3噪声处理技术

3.3.1互功率处理方法

3.3.2加权平均互功率处理方法

第四章基于能量聚集的Robust阻抗估计方法

4.1稳健或鲁棒(Robust)性统计估计方法

4.1.1现今流行的稳健性(Robustness)统计估计的三种方法

4.1.2稳健性统计估计的特点

4.2基于能量聚集的Robust电磁阻抗估算方法

4.2.1大地电磁信号能量分析

4.2.2基于能量聚集的Robust阻抗估算原理

4.3模拟数据处理分析

第五章EH4实测资料处理

5.1 EH4时间序列读取与时频转换

5.2频谱数据的抽取与平均

5.3基于能量聚集的Robust阻抗计算

第六章总结

6.1本文主要研究成果

6.2不足之处

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间主要研究成果