正交多项式法在航空电磁运动噪声去除中的应用

doi:10.11720/wtyht.2019.0086

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摘要

时间域航空电磁测量数据中常伴有表现出低频特性的运动噪声,其幅值远大于航空电磁探测系统的磁场强度,因此能否正确、高效地对其进行去除成为了时间域航空电磁数据预处理的关键问题。经过研究,本文采用正交多项式拟合方法对时间域航空电磁数据中的运动噪声进行去除。对数据中每个半周期时间序列利用正交多项式进行拟合,从而作差达到去除数据中运动噪声的目的。通过对理论数据和实测数据运动噪声去除的效果可以看出,正交多项式拟合方法可以有效的去除运动噪声,同时提升了航空电磁实测数据质量,提高了数据的信噪比。

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关键词 ：时间域航空电磁法, 数据预处理, 运动噪声去除, 正交多项式

Abstract：

Time domain airborne electromagnetic measurement data are often accompanied by motion noise with low-frequency characteristics, whose amplitude is much stronger than the magnetic field intensity of the airborne electromagnetic response. Therefore, whether it can be removed correctly and efficiently has become a key technology in the pre-processing of airborne electromagnetic data in time domain. In this paper, orthogonal polynomial fitting method is used to remove the motion noise of airborne electromagnetic data in time domain. The orthogonal polynomials fitting method is used to fit each half-cycle time series so as to remove the motion noise. It can be seen from the result of removing motion noise from simulation data and real data that orthogonal polynomials fitting method can effectively remove motion noise, improve the quality of airborne electromagnetic real data, and improve the SNR of data.

Key words： timedomain AEM method data pre-processing de-noising motion orthogonal polynomial

收稿日期: 2019-02-19 出版日期: 2019-08-15

P631

基金资助:国家重点研发计划(2017YFC0601900);基本科研业务费专项经费(JYYWF20180103);物化探所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目(AS2017J06)

通讯作者: 贲放

作者简介: 黄威(1989-),女,工程师,2016年博士毕业于吉林大学,主要从事航空电磁正反演理论及数据处理与解释研究工作。 Email: huangwei@igge.cn

引用本文:

黄威, 贲放, 吴珊, 孙思源, 廖桂香, 西永在. 正交多项式法在航空电磁运动噪声去除中的应用[J]. 物探与化探, 2019, 43(4): 892-898.
Wei HUANG, Fang BEN, Shan WU, Si-Yuan SUN, Gui-Xiang LIAO, Yong-Zai XI. The application of orthogonal polynomial fitting method to airborne electromagnetic motion noise removal. Geophysical and Geochemical Exploration, 2019, 43(4): 892-898.

链接本文:

https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2019.0086 或 https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2019/V43/I4/892

Fig.1 仿真数据运动噪声压制前后效果对比

Fig.2 仿真数据噪声压制前后的幅频特性分析

Table 1 仿真数据的均方根误差和信噪比

Fig.3 实测数据运动噪声压制前后比较

Fig.4 实测数据噪声压制前后的幅频特性分析

Fig.5 多项式拟合阶数为2时不同湮没点去噪效果

Fig.6 多项式拟合阶数为2时不同湮没点的幅频特性

Fig.7 多项式拟合阶数为3时不同湮没点去除运动噪声效果

Fig.8 多项式拟合阶数为3时不同湮没点去除运动噪声的幅频特性

Table 2 多项式不同阶数和湮没点去噪效果

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