Т. 328, № 1

Применение эмпирической модовой декомпозиции при обработке геофизических данных

Актуальность исследований обусловлена целесообразностью использования передовых математических методов при обработке результатов полевых геофизических наблюдений. Цель работы: повышение эффективности методов прикладной геофизики за счет адаптивного выделения информативных составляющих физических полей с использованием эмпирической модовой декомпозиции (Empirical Mode Decomposition - EMD). Метод исследований: декомпозиция профильных геофизических данных, при которой в ходе итерационного вычислительного процесса адаптивно выделяются ортогональные разночастотные компоненты сигнала (EMD), которые называются эмпирическими модовыми функциями (IMF). Метод предназначен для частотного представления нестационарных сигналов, его отличительной особенностью является отсутствие априорно заданного функционального базиса разложения. Предлагается оригинальный алгоритм, в котором для построения функций, огибающих экстремумы анализируемого сигнала, используется истокообразная аппроксимация, а остаток при разложении может отождествляться с фоновой составляющей поля. Результаты. Алгоритм EMD программно реализован и апробирован на практических материалах при обработке данных гравиразведки, магниторазведки и электроразведки. Установлена возможность применения метода с целью выделения информативной компоненты в результатах электропрофилирования (Пермский край); независимой оценки качества высокоточной гравиметрической съемки (Западный Саян); определения составляющей магнитного поля, обусловленной влиянием резко расчлененного рельефа земной поверхности в условиях развития эффузивных траппов (Норильский район). В последнем случае используется построение серии регрессионных зависимостей между разночастотными составляющими магнитного поля и высот. Сделан вывод о целесообразности использования метода эмпирической модовой декомпозиции в области прикладной геофизики. Перспективы применения EMD авторы видят в возможности анализа материалов геофизического мониторинга разрабатывающихся месторождений полезных ископаемых.

Ключевые слова:

сигналы, эмпирическая модовая декомпозиция, алгоритмы, аппроксимация, составляющая поля, гравиразведка, магниторазведка, электроразведка, электронный ресурс,

Авторы:

Долгаль Александр Сергеевич

Христенко Людмила Анатольевна

Скачать PDF