《时间域航空电磁数据噪声压制技术》

2012级硕士研究生开题报告,报告题目：时间域航空电磁数据噪声压制技术,报告人：谢宾指导教师：朱凯光报告时间：2014年5月,一、研究背景及意义,三、已取得成果,二、研究内容及解决方案,四、下一步工作计划及时间安排,开题报告题纲,一、研究背景及意义,航空电磁法（AirborneElectromagnetic简称AEM）主要用来快速普查金属矿体，大面积地质填图，水文地质，工程地质勘查和环境监测等领域。其中时间域航空电磁法具有勘探深度大的特点，适合深层找矿。,固定翼式时间域航空电磁勘探系统,直升机式时间域航空电磁勘探系统,时间域航空电磁法工作原理,发射线圈,电流脉冲,瞬变一次场,涡流,矿体,二次场,接收线圈,通电,断电,感应电压,通电,断电,时间域航空电磁噪声分析,天电噪声：时间短，频谱宽，具有偶然性。,线圈运动噪声：频率低，幅值大。,其它噪声：仪器内部噪声、地质噪声、人文噪声等。,各种噪声源对水平分量的影响,一、研究背景及意义,二、研究内容及解决方案,时间域航空电磁原始数据天电噪声去除时间域航空电磁数据高压线残余噪声去除时间域航空电磁测线剖面数据噪声压制,1天电噪声去除-天电噪声时频特性,10,通过对航空电磁探测的原始数据与大窗宽滤波数据之差的标准差设定阈值，进行天电噪声的识别。,1天电噪声去除-天电噪声识别,11,低频段天电噪声采用识别后剪裁去除，并剪裁掉连续的第二个半周期信号；高频段天电噪声采用测线、测点的双向alpha-trim均值滤波。,取出窗数据,排序,trim,mean,1天电噪声去除-去除方法,高压线残余噪声：幅值大，频率高，几乎淹没衰减曲线。,经叠加，减背景后，不含高压线残余噪声的衰减曲线,经叠加，减背景后，含高压线残余噪声的衰减曲线,2高压线残余噪声去除-时域特性,数据u及其EMD分解结果(a)原始数据与前四个分量，(b)后五个分量。c1-c8为IMF，c9为趋势项，即余项。,u=c1+c2+c3+c4+c5+c6+c7+c8+c9高频前低频后,取前几个分量重构信号，为高通,取中间的分量重构信号，为带通,取后几个分量重构信号，为低通,高压线噪声去除,2高压线残余噪声去除-EMD去噪,经过前期处理得到的测线剖面,沿着测线剖面，仍存在残余噪声，由其影响晚期道的数据质量,后四道数据：40nT/s的噪声,3测线剖面噪声压制-测线剖面噪声,沿测线剖面含有噪声,使用小窗宽平滑滤波，维持导常幅值，不能有效的去除噪声。,使用较大窗宽平滑滤波，有效的去除噪声，但是过度平滑了异常。,自适应平滑滤波算法：1.利用大窗宽平滑数据2.求取平滑后数据各点二阶差分3.利用较小窗宽对差分大的数据点滤波，利用较大窗宽对差分小的数据点滤波,二阶差分大,二阶差分小,3测线剖面噪声压制-自适应平滑滤波,主成分分析的去噪方法，将数据转化到主成分域，采用低阶主成分重构，去除高阶主成分中的不相关噪声。,去噪前,去噪后,3测线剖面噪声压制-主成分去除不相关噪声,一、研究背景及意义,三、已取得成果,研究内容完成情况,完成天电噪声去除软件模块,完成主成分去噪软件模块,发表论文及专利,1朱凯光,王凌群,谢宾,王琦,程宇奇,林君.基于主成分分析的航空电磁数据噪声去除方法J.中国有色金属学报,2013,09:2430-2435.EI检索2朱凯光,王凌群,李冰冰,谢宾,王琦,程宇奇,林君.固定翼电磁数据双分量联合电导率深度成像J.地球物理学报.SCI检索3王凌群,李冰冰,林君,谢宾,王琦,程宇奇,朱凯光.航空电磁数据主成分滤波重构的噪声去除方法J.地球物理学报.SCI检索4王琦,朱凯光,林君,于生宝,李冰冰,程宇琦,谢宾,王凌群.固定翼航空电磁系统接收吊舱摆动角度的校正方法P.公开号103675927A.发明专利.5李冰冰,朱凯光,王琦,程宇琦,谢斌,王凌群.固定翼航空电磁数据双分量查表法联合电导率深度成像方法P.发明专利.,四、下一步工作计划及时间安排,工作计划及时间安排：1.研究EMD算法，学习关于EMD算法的主要性质，主要问题，应用范围等基本理论（6月）。2.仿真高压线残余噪声，利用EMD算法，去除高压线噪声，验证算法的有效性，并针对可能出现的问题进行仿真，讨论研究（8月，9月）。3.利用EMD算法对实测数据进行处理。验证算法的实用性（10月，11