Модуль Geophysics

Этот модуль включает в себя ряд фильтров и статистических инструментов для работы и отображения больших объемов данных, полученных при проведении геолого-геофизических изысканий.

Геостатистические инструменты модуля montaj Geophysics позволяют просматривать статистику, включая многомерный анализ гистограмм, создание канала маски и анализ дисперсии, а также дают возможность интерактивно выделять и группировать параметры карты, создавать подмножества баз данных.

Пространственные одномерные фильтры модуля montaj Geophysics позволяют обрабатывать данные с фильтрами пространственной области (линейные и нелинейные). Меню 1D FFT позволяет использовать фильтрацию Фурье в одномерном потенциальном поле и других данных.

Методы фильтрации Фурье обеспечивают эффективные средства обработки и интерпретации широкополосных данных (т. е. каждое наблюдение содержит эффекты от всех магнитных или гравитационных источников, которые вызывают отклик выше уровня шума в точке наблюдения). К данным могут быть применены манипуляции для улучшения информации, представляющей интерес, и удаления информации, не имеющей важного значения, или же преобразования данных. Например, возможно применения фильтра Баттерворта для удаления коротковолновых неоднородностей. Или же продолжение данных вверх или вниз до нового уровня, например преобразовать магнитные данных от наблюдаемой геомагнитной широты до магнитного полюса.

Модуль montaj Geophysics, разработан в первую очередь для работы с данными потенциальных полей, предоставляет инструменты, необходимые для:

• Профильной обработки данных для интерпретации и моделирования
• Интерактивного выбора параметров фильтрации с отображением спектров мощности и определением оптимальных фильтров для обработки и интерпретации
• Быстрого применения фильтров к одной или нескольким строкам данных

• Фильтр высоких / низких частот
• Полосовой фильтр
• Усреднение или фильтр свертки
• Разностный фильтр
• Вычисление тренда или полиномиальный фильтр
• Продолжение поля вверх / вниз
• В-сплайн фильтр
• Фильтр линейной регрессии
• Приведение к полюсу
• Расчет кажущейся магнитной восприимчивости / плотности
• Фильтры Баттерворта, Гаусса, Фрейзера, Лапласа косинусный, и емкостно-резистивный.

Зачастую одни фильтры дополняются другими, для усиления влияния искомых объектов или ослабления помех.

Фильтры можно так же условно разделить на геофизические или математические. Геофизические основаны на физике потенциальных полей, хорошо подходят для гравитационных и магнитных данных. Математические же фильтры хорошо применяются к любом данным.

Примерами геофизических фильтров являются продолжение поля вверх / вниз, вертикальная производная или интегрирование, приведение к полюсу и кажущаяся магнитная восприимчивость или плотность. Математические фильтры включают в себя горизонтальные производные и фильтры высоких / низких частот - фильтр Баттерворта, Гаусса, косинуса и простые фильтры высоких и низких частот.

В дополнение к фильтрам часто требуются спектры. Модуль montaj Geophysics позволяет создавать спектр и размещать действительную и мнимую часть преобразования Фурье в каналы базы данных. Затем возможно применить к данным свои собственные математические алгоритмы, используя функции Oasis montaj.

При применении фильтров 1D-FFT к строке данных обычно применяются следующие шаги:

Тренд первого порядка рассчитывается методом наименьших квадратов. Этот тренд удаляется, а коэффициенты сохраняются как часть компоненты нулевого волнового числа. Это означает, что изменения нулевого волнового числа в Transform также влияет на тренд первого порядка.

Длина линии увеличивается минимум на 10% до следующего квадрата, что требуется для фильтрации Фурье, используемого в Oasis montaj. Минимум в 10% обеспечивает минимальную длину расширения, в пределах которой прогнозируемая функция является периодической.

Расширение линии и любые отсутствующие данные внутри линии заполняются путем прогнозирования данных с использованием прогнозирования максимальной энтропии (MEP - определяется спектральный состав предыдущего сегмента реальных данных, а затем дается прогноз функции данных, которая имеет ту же спектральную характеристику, что и исходные данные) или линейного прогнозирования с ограничениями (CLP - вычисляет ряд коэффициентов линейного предсказания на основе сегмента реальных данных, а затем использует эти коэффициенты для рекурсивной экстраполяции данных. Этот метод полезен для минимизации краевых эффектов при работе с данными, содержащими систематические высокочастотные помехи).

Данные преобразуются из пространственной области в область волновых чисел. Приращение волнового числа результирующего преобразования будет равно 1/(line_length). FFTOUT GX поместит действительные и мнимые компоненты преобразования в каналы базы данных. FFTPSPEC GX рассчитает спектр и поместит результат в канал спектра.

Задаваемые пользователем фильтры применяются к данным в области Фурье.

Данные из области волновых чисел преобразуются обратно в пространственную область с использованием обратного преобразования Фурье.

Амплитуда нулевого волнового числа используется для определения тренда, который необходимо заменить в данных. Если нулевое волновое число установить на 0,0, то тренд в данных не заменяется.

Исходный канал данных используется как маска для возврата отфильтрованных данных к той же длине и для размещения «вставок» в окончательных отфильтрованных данных. Результат помещается в выходной канал, указанный GX

Процесс фильтрации Фурье встроен в каждый фильтр 1D-FFT.