ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭЛЕКТРОПРОФИЛИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ЭМПИРИЧЕСКОЙ МОДОВОЙ ДЕКОМПОЗИЦИИ (EMD)
DOI:
https://doi.org/10.7242/ECHO.2019.1.14Ключевые слова:
метод эмпирической модовой декомпозиции, электропрофилирование, кажущееся сопротивление, потенциал естественного поляАннотация
Описаны результаты вычислительных экспериментов по разложению электрометрических данных (значений кажущегося сопротивления - КС и потенциала естественного поля - U ЕП) методом эмпирической модовой декомпозиции (EMD). EMD высоко адаптивный метод анализа нелинейных и нестационарных сигналов позволяет учесть все его локальные особенности, внутреннюю структуру, наличие нежелательных особенностей. Выполнено сопоставление полученных результатов с результатами, полученными ранее при использовании быстрого вейвлет-преобразования (БВП) дискретных значений кажущегося сопротивления. БМП использовалось для более отчетливого выделения скрытых закономерностей изменения амплитуды поля КС. В скользящем окне программным комплексом «КОСКАД-3D» рассчитывались статистические характеристики U ЕП и восстановленных после БВП значений КС. Рассчитанные статистики использовались в качестве вспомогательных признаков для безэталонной классификации данных электрометрических наблюдений при решении задач картирования пространственных границ участков инженерно-геологических осложнений. Используемая программа декомпозиции «RIMF» позволила выполнить разложение графиков значений КС и потенциала ЕП на IMF - функции и остатки r, из которых можно сформировать фоновые составляющие или просто очистить от помех графики наблюденных значений. Для выяснения эффективности использования EMD для мониторинговых наблюдений были выполнены расчеты для двух этапов измерений - весенних и осенних. Полученные компоненты, конечно, не отражают реальные физические процессы, но, как любые преобразования, помогают лучше понять структуру входной последовательности и упростить ее анализ, а в конечном итоге интерпретация многомерных данных по формальным признакам позволяет повысить достоверность выводов о геологической природе изучаемых явлений и процессов.
Библиографические ссылки
- Велигура С.А. Анализ и моделирование электропотребления с помощью метода эмпирической модовой декомпозиции // Современные энергетические системы и комплексы и управление ими: Материалы 14-ой Междунар. науч.-практич. конф. - Новочеркасск, 2018. - С. 92-94.
- Дюк В.А., Комашинский В.И., Малыгин И.Г., Сенкевич Ю.И., Аванесов М.Ю. Исследование эмпирической модовой декомпозиции в задаче анализа сигналов акустической эмиссии // Информация и космос. - 2018. - № 4. - С. 50-55.
- Калинин Д.Ф., Яновская Ю.А., Долгаль А.С. Результаты профильной комплексной интерпретации геопотенциальных полей методом эмпирической модовой декомпозиции (EMD) с целью оценки перспектив нефтегазоносности // Геофизика. - 2019. - № 1. - С. 2-12.
- Омпоков В.Д., Бороноев В.В. Исследование частотно-временных характеристик пульсовых сигналов с помощью преобразования Гильберта-Хуанга // Журнал радиоэлектроники. - 2017. - № 5. - С. 10.
- Петров А.В. Теоретические основы обработки геофизических данных: Учеб. пособие. - М., 2004. - 37с.
- Петров А.В., Юдин Д.Б., Хоу Сюели Обработка и интерпретация геофизических данных методами вероятностно-статистического подхода с использованием компьютерной технологии «КОСКАД 3D» // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. - 2010. - № 2, Вып.16. - С. 126-132.
- Христенко Л.А. Метод эмпирической модовой декомпозиции при выделении информативных компонент результатов электропрофилирования // Стратегия и процессы освоения георесурсов: сб. науч. тр. Вып. 16 / ГИ УрО РАН. - Пермь, 2018. - С. 233-237. DOI64
- Ястребов И.П. О свойствах и применениях преобразования Гильберта-Хуанга // Проектирование и технология электронных средств. 2016. № 1. С. 26-33.
- Долгаль А.С. Учет влияния рельефа земной поверхности при отработке результатов измерений магнитного поля // Вопросы теории и практики геологической интерпретации геофизических полей: материалы 45-й сес. Междунар. семинара им. Д.Г. Успенского / Казан.фед. ун-т. - Казань, 2018. - С. 134-136.
- Dolgal A.S., Khristenko L.A. Application of empirical mode decomposition method in processing geophysical data // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, Geo Assets Engineering. - 2017. - № 1. - P. 100-108.
- Долгаль А.С., Симанов А.А. Применениe кратномасштабного вейвлет-анализа при аналитических аппроксимациях геопотенциальных полей // Докл. Акад. наук. - 2008. - Т. 418, № 2. - С. 256-261.
- Hristenko L., Stepanov Yu., Kichigin A., Parshakov E., Tainitsky A. Interpretation of electroprospecting monitoring observations with use of probabilistic-statistical characteristics // Engineering and mining Geophysics 2018: 14th Conference & Exhibition, 23-27 april 2018. - Almaty, 2018. - code 137600. DOI
- Huang N.E., Shen Z., Long S.R., Wu M.C., Shih H.H., Zheng Q., Yen N.-C., Tung С.C., Liu H. H. The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis // Proceedings of the royal society A-Mathematical physical and engineering sciences. - 1998. - V. 454, № 1971. - P. 903-995. DOI
- Khristenko L.A., Stepanov Ju.I., Kichigin A.V., Parshakov E.I., Tainickiy A.A., Shiryaev K.N. Using of Probabilistic-Statistical Characteristics in the Interpretation of Electrical Survey Monitoring Observations // Practical and Theoretical Aspects of Geological Interpretation of Gravitational, Magnetic and Electric Fields: Proceedings of the 45th Uspensky International Geophysical Seminar, Kazan, Russia / ed. D. Nurgaliev, N. Khairullina; Kazan Federal University. - Springer, Cham, 2019. - P. 313-320. - (Book series: Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences).