位场数据处理中的滤波技术研究及其应用

论文摘要

本论文以圈定地质构造(如断裂构造、基底深度、构造单元划分等)的地球物理方法中的位场数据处理中的滤波方法、技术研究为主体目标,以基于Fourier的位场谱分析理论研究为基础,对基于Fourier变换的滤波方法进行了研究与开发。在频率域内通过对常用窗函数三个指标的定量比较,对窗函数的性能及其分离位场异常的效果进行了比较与分析;设计基于Chebyshev最佳一致逼近原理的FIR滤波器实现位场的分离并对其分离精度进行了分析;对基于Wiener原理的Wiener滤波器进行了研究;采用组合滤波法实现重力归一化总梯度的三维计算,并对三度均匀球体、球冠及含油气球冠模型的归一化总梯度场特征以及对无限延伸垂直台阶、有限延伸垂直台阶、正断层和逆断层模型重力归一化总梯度场及其相位特征进行了探讨;文章最后结合大庆探区外围盆地项目孙吴—嘉荫高精度剖面以及新疆地区布格异常资料,对这两个地区的断裂及构造特征进行了初步的评价解释。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外位场滤波技术研究现状及存在的问题
• 1.1.1 几种常用滤波方法的研究现状
• 1.1.2 存在问题
• 1.2 位场滤波技术研究的目的及意义
• 1.3 研究内容及创新点
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 主要创新点
• 第二章 位场滤波的基本方式与原理
• 2.1 数字滤波的基本原理
• 2.1.1 离散 Fourier变换
• 2.1.2 线性滤波系统的一般特性
• 2.2 波数域位场数据处理理论
• 2.2.1 位场的波数谱及其特点
• 2.2.2 位场异常解析延拓
• 2.2.3 位场异常导数换算
• 2.3 波数域位场处理的基本步骤
• 第三章 实现位场分离的几种滤波技术
• 3.1 基于窗函数的位场异常分离方法
• 3.2 Chebyshev逼近滤波器
• 3.2.1 Chebyshev最佳一致逼近原理
• 3.2.2 滤波器的设计
• 3.2.3 滤波器的单位冲击响应
• 3.2.4 模型实验及分析
• 3.3 Wiener滤波器
• 3.3.1 Wiener滤波的基本原理
• 3.3.2 技术实现
• 3.3.3 模型实验及分析
• 第四章 重力归一化总梯度的三维计算
• 4.1 三度体球冠模型的重力异常计算方法
• 4.1.1 三角元法的基本原理
• 4.1.2 球冠模型重力异常的计算方法
• 4.1.3 误差分析
• 4.2 重力归一化总梯度法的理论基础
• 4.2.1 基本原理
• 4.2.2 归一化总梯度的二维计算
• 4.2.3 铅垂断面图中归一化总梯度场的特征
• 4.3 重力归一化总梯度的三维计算方法
• 4.3.1 以Fourier级数为基础的重力归一化总梯度三维计算法
• 4.3.2 以Fourier变换为基础的重力归一化总梯度三维计算法
• 4.3.3 模型实验及分析
• 4.4 识别断裂构造的归一化相位法
• 4.4.1 原理
• 4.4.2 典型模型的归一化总梯度场及其相位曲线特征
• 第五章 应用
• 5.1 位场滤波技术在黑龙江省孙吴—嘉荫剖面中的应用
• 5.1.1 孙吴—嘉荫盆地重、磁场特征
• 5.1.2 区域场与局部场的分离及其特征
• 5.1.3 结晶基底特征与断裂、构造单元划分
• 5.2 维纳滤波技术在新疆地区重力场划分中的应用
• 5.2.1 新疆地区布格重力异常的基本特征
• 5.2.2 区域场的分离及其特征
• 5.2.3 断裂构造划分
• 第六章 结论与建议
• 一、研究成果与意义
• 二、不足及建议
• 参考文献
• 攻博期间发表的学术论文
• 论文摘要
• Abstract
• 致谢