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物探与化探  2018, Vol. 42 Issue (1): 185-191    DOI: 10.11720/wtyht.2018.1.23
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级联分样与分频段功率谱计算的大地电磁张量阻抗估算对比
张刚1(), 庹先国2, 王绪本3, 李怀良1
1.西南科技大学 环境与资源学院,四川 绵阳 621010
2.四川理工学院,四川 自贡 643000
3.成都理工大学 地球物理学院,四川 成都 610059
A comparison of magnetotelluric impedance estimation effects with cascade and sub-band frequency spectrum calculation methods
Gang ZHANG1(), Xian-Guo TUO2, Xu-Ben WANG3, Huai-Liang LI1
1. School of Environment and Resource, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China
2. Sichuan University of Science & Engineering, Zigong 643000, China
3. Institute of Geophysics, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China
全文: PDF(1028 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

级联分样和分频段功率谱计算是大地电磁数据处理中的两种功率谱计算方法。本文基于Welch方法,在其他各项处理参数设置相同的条件下,分别将两种功率谱计算方法用于模拟数据和实测数据对比计算。计算结果认为,在无噪声的模拟数据条件下,两种功率谱计算方法得到的测深曲线差异不明显;对实测数据的计算发现,高频部分级联分样要略优于分频段功率谱估计,而在低频部分,分频段功率谱估计的测深曲线连续性与误差情况要好于级联分样。

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张刚
庹先国
王绪本
李怀良
关键词 级联分样分频段功率谱计算大地电磁张量阻抗    
Abstract

Cascade and sub-band frequency spectrum calculation are two power spectrum calculation methods in magnetotelluric data processing. This paper is based on Welch power spectrum calculation method, and sets the processing parameters under the same conditions, so as to use two spectrum calculation methods to estimate magnetotelluric impedance with simulated data and field data respectively. The results show that, for both the apparent resistivity and the impedance phase, the two power spectrum calculation methods obtain nearly the same results for the simulated data and the field data; nevertheless, the sounding curve with sub-band frequency spectrum calculation method is more continuous and more reasonable than that with cascade method at lower frequency, while at high frequency, the cascade method can get slightly better curves than sub-band frequency spectrum calculation.

Key wordscascade    sub-band frequency spectrum calculation    magnetotelluric    tensor impedance
收稿日期: 2017-01-20      出版日期: 2018-02-20
:  P631  
基金资助:国家自然科学基金项目(41704105),中国博士后科学基金项目(2017M610611),国家高技术研究发展计划(“863”计划)项目“长周期分布式大地电磁观测系统”(2014AA06A612),国家重大科学仪器设备开发专项“大深度三维电磁探测技术工程化开发”(2011YQ05006007)
作者简介:

作者简介: 张刚(1987-),男,讲师,主要从事电法勘探的教学与科研工作。Email:zg@swust.edu.cn

引用本文:   
张刚, 庹先国, 王绪本, 李怀良. 级联分样与分频段功率谱计算的大地电磁张量阻抗估算对比[J]. 物探与化探, 2018, 42(1): 185-191.
Gang ZHANG, Xian-Guo TUO, Xu-Ben WANG, Huai-Liang LI. A comparison of magnetotelluric impedance estimation effects with cascade and sub-band frequency spectrum calculation methods. Geophysical and Geochemical Exploration, 2018, 42(1): 185-191.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2018.1.23      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2018/V42/I1/185
  将全频率段分为各个子频段计算示意
  多级分样滤波示意
  利用EMTF软件包作为实验数据,两种功率谱估算方法计算的测深曲线
分样级数 级联分样 多频段
采样率/Hz 最小周期/s 最大周期/s 叠加次数 采样率/Hz 最小周期/s 最大周期/s 叠加次数
1 1 3.2 5.33333 1865 1 3.2 25.6 585
2 0.5 6.4 10.6667 931 1 21.3333 102.4 144
3 0.25 12.8 21.3333 465 1 85.3333 409.6 35
4 0.125 25.6 42.6667 232 1 341.333 819.2 17
5 0.0625 51.2 85.3333 114 1 682.667 1365.33 10
6 0.03125 102.4 170.667 56
7 0.015625 204.8 341.333 28
8 0.0078125 409.6 682.667 13
9 0.00390625 819.2 1365.33 5
  两种功率谱估计方法所计算的模拟数据不同频段的叠加次数
分样级数 级联分样 多频段
采样率/Hz 最小周期/s 最大周期/s 叠加次数 采样率/Hz 最小周期/s 最大周期/s 叠加次数
1 0.25 12.8 21.3333 6220 1 12.8 51.2 3902
2 0.125 25.6 42.6667 3110 1 42.6667 409.6 485
3 0.0625 51.2 85.3333 1553 1 170.667 819.2 241
4 0.03125 102.4 170.667 776 1 682.667 1638.4 120
5 0.015625 204.8 341.333 388 1 1365.33 10922.7 17
6 0.0078125 409.6 682.667 194
7 0.00390625 819.2 1365.33 95
8 0.001953125 1638.4 2730.67 47
9 0.0009765625 3276.8 5461.33 23
10 0.00048828125 6553.6 10922.7 10
  两种功率谱估计方法所计算的实测数据不同频段的叠加次数
  实测数据下两种功率谱估算方法计算的测深曲线
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