Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Программно-алгоритмическое обеспечение непрерывного вейвлет-преобразования при обработке и интерпретации геофизических полей

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Пискун, Павел Валерьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе изучения большого количества зарубежных и российских работ по различным аспектам вейвлет-анализа и проведенного исследования широкого круга вейвлет-базисов и их свойств, в предлагаемой диссертационной работе рассмотрены вопросы применения непрерывного вейвлет-преобразования в задачах детального изучения спектрально-пространственных характеристик, фильтрации и распознавания аномалий в различных геофизических данных. Предложен оригинальный алгоритм распознавания эталонных объектов на основе непрерывного вейвлет-разложения с применением аппарата многомерной статистики. Предлагаемые методы и алгоритмы реализованы в виде самостоятельных программ и отдельных вычислительных модулей, позволяющих автоматизировать процесс обработки геофизической информации. Программы протестированы, а их эффективность показана на примерах обработки модельных и реальных данных. Некоторые программные решения уже внедрены в работу геофизических организаций, а результаты использования этих программ отражены в их отчетах. В частности, разработаны методики статистического прогноза углеводородонасыщения (СПУВ) локальных объектов и спектрально-пространственного анализа (СПАН) электроразведочных данных, описанные в пятой главе.

Несмотря на общую законченность работы, обоснованность и проверенность предлагаемых алгоритмов и их реализаций, автору видится еще множество путей развития и приложения столь гибкого и мощного аппарата как вейвлет-анализ. Изучение, внедрение и оптимизация многомерного вейвлет-анализа с использованием анизотропных вейвлетов является перспективным направлением в обработке сложных нестационарных геофизических полей.

Появившись всего несколько десятков лет назад, как практическое усовершенствование и обобщение классической спектральной теории, вейвлет-анализ стремительно развивается и находит применения практически во всех областях обработки информации. Большой объем теоретических и практических наработок зарубежных ученых в этой области показывает всю мощь и гибкость этого преобразования. В работах многих ведущих российских исследовательских институтов и университетов в последнее десятилетие также стали появляться все больше и больше работ, посвященных применению вейвлет-анализа. Широкое практическое применение этот метод нашел в области информационных технологий и медицине. Задачи обработки и интерпретации геофизических данных, фактически «родина» вейвлетов, с использованием дискретного и непрерывного вейвлет-анализе также не остаются без внимания. Исследования в этой области получают все больше практических реализаций и постепенно входят в обиход геофизиков. Теоретические и практические основы вейвлет-анализа уже вошли в программу многих институтов готовящих специалистов в области геофизики.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Пискун, Павел Валерьевич, Москва

1. Авербух А.Г., Птецов С.Н. и др. Информативность различных #АвПт. параметров волнового поля при прямых поисках месторождений углеводородов. Сборник докладов второго научного семинара стран-членов СЭВ по нефтяной геофизике,

2. Том 1, М.: Изд. СЭВ, 1982 г.

3. Айвазян С.А., Бежаева З.И., Староверов О.В. Классификация #АйБС. многомерных наблюдений. М., Статистика 1974.

4. Андерсон Т.В. Введение в многомерный статистический #стат1. анализ. М.: Физматгиз. 1963.

5. Арене X., Лейтер Ю. Многомерный дисперсионный анализ. #стат2. М.: Финансы и статистика. 1965.

6. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры #Астаф. применения. Успехи физических наук. Том 166, №11 (ноябрь1996), стр.1145

7. БатМ., 1974. Спектральный анализ в геофизике. Пер. Лисина #Бат. В.Н., Кузнецова В.М. М.: "Издательство "Недра", 1980.

8. Бендат Дж., Пирсол А. Применения корреляционного и #Бенд. спектрального анализа. М.: Мир, 1983. - 312 с.

9. БлохЮ.И. Количественная интерпретация гравитационных и #Блох. магнитных аномалий. Учебное пособие. М.: МГГАД998

10. Вапник В.Н., Червонинкис А.Я. Теория распознавания #ВапЧе. образов. М., Наука 1974.

11. Гольцман Ф.М., Калинина Т.Б. Статистическая интерпретация #ГолКа. магнитных и гравитационных аномалий. Ленинград, Недра1983 г.

12. Грибунин В.Г. Глоссарий по цифровой обработке сигналов. #Гриб. Предварительная версия. СПб.: АВТЭКС, 2002

13. ДевисДж. Статистический анализ данных в геологии. М., #Девис. Недра 1990

14. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. Пер. с англ. Мищенко #Доб. Е.В. -М.: РХД, 2001

15. ДреминИ.М., Иванов О.В., Нечитайло В.А. Вейвлеты и их #Дрем. использование. Успехи физических наук. Том 171, №5 (май2001), стр.465

16. Дьяконов В.П. Вейвлеты. От теории к практике. М.: СОЛОН- #Дьяк. Р, 2002.

17. Земцов Е.Е., Шкирман Н.П., Бовкун С.Д., Земцова Д.П., Отчет #ЗШБЗ. по теме: "Разработка методологии оценки аномальных эффектов, вызванных залежами нефти и газа в полях продольных и обменных волн". Фонды КОМЭ ПО"Союзморгео". Краснодар, 1993 г.

18. Земцова Д.П., Никитин А.А., Пискун П.В. Вейвлет-анализ #ЗНП.волнового поля при решении детализационных задач сейсморазведки. Тезисы докладов VII-ой международной научно-практической конференции Геомодель-2005, Геленджик, 11-17 сентября 2005г., стр.68

19. Короновский А.А., Храмов А.Е. Непрерывный вейвлетный #Кор. анализ и его приложения. М.: Физматлит, 2003.

20. Левалле Дж. Введение в анализ данных с применением #LevaIe. непрерывного вейвлет-преобразования. Пер. Грибунин В.Г.1. СПб.: АВТЭКС, 2002

21. Левкович-Маслюк Л. Дайджест вейвлет анализа в двух #Л-М. формулах и 22 рисунках. Компьютерра №8(236) 2 марта 1998,стр. 31

22. Лейтер Ю, Арене X. Многомерный дисперсионный анализ. М., #Лейт. Финансы и статистика, 1985

23. Никитин А.А. Статистическая теория адаптивного выделения #Ник4. слабоконтрастных объектов в геополях. Физика Земли, 1995,7 с.40-50.

24. Никитин А.А. Статистические методы выделения #Ник1. геофизических аномалий. М.: Недра, 1979.

25. Никитин А.А. Теоретические основы обработки геофизической #Ник2. информации. М.: Недра, 1986.

26. Никитин А.А., Зиновкин С.В., Петров А.В., Пискун П.В. #НЗПП. Адаптивные приемы выделения неоднородных геологических объектов в геофизических полях. Изв. ВУЗов, Геология и разведка, №3,2006

27. Никитин А.А., Петров А.В. Многомерные аналоги способа #НикЗ. обратных вероятностей и самонастраивающейся фильтрации

28. Изв. вузов. Геология и разведка. 1989.

29. Новиков И.Я., Стечкин С.Б. Основы теории всплесков. Успехи #НовС. математических наук, 1998, №6. С. 53 -128

30. Новиков Л.В. Основы вейвлет-анализа сигналов. СПб., 1999. #Нов2. 152 с.

31. Новиков Л.В. Спектральный анализ сигналов в базисе #Нов1.вейвлетов. Научное приборостроение, 2000, №3. С. 57-64

32. Переберин А.В. О систематизации вейвлет-преобразования. #Переб. Вычислительные методы и программирование. Том 2, 2001

33. Петров А.В. Адаптивная фильтрация геополей. #Петр1. Геоинформатика, М.: 1996.6

34. Петров А.В. Методы многомерного дисперсионного анализа в #Петр2. алгоритмах комплексной интерпретации геофизических наблюдений. Геофизика. 1.1996

35. Петров А.В. Распознавание комплексных геофизических #ПетрЗ. аномалий. Геология и разведка Изв.ВУЗов N1 1996 г. стр.129

36. Петров А.В., Никитин А.А. Классификация комплексных #Петр4. геополей на однородные области. Изв. ВУЗов, «Геология и разведка», №2, 1990

37. Петров А.В., Пискун П.В., Зиновкин С.В. Возможности #ПП31. компьютерной технологии «Коскад 3Dt» при обработке и интерпретации данных глубинной сейсморазведки. Тезисы докладов на V международной конференции «Крым 2003»,

38. Крым, Гурзуф, 8-13 сентября 2003 г. (стр.285)

39. Петров А.В., Трусов А.А. «Компьтерная технология #АВП1. статистического и спектрально-корреляционного анализа трехмерной геоинформации «КОСКАД 3D».

40. Пискун П.В. Применение вейвлет-анализа при обработке #Пис1. гравитационных полей. Тезисы докладов VI-ой Международной научно-практической конференции ГЕОМОДЕЛЬ. Геленджик 2004, стр.81

41. Пискун П.В. Технология распознавания сигналов на основе #Пис2. анализа вейвлет-спектров. Тезисы 33-й сессии Международного семинара им. Д.Г. Успенского, Екатеренбург,30 января 3 февраля 2006г.

42. СветовБ.С., Пискун П.В. Спектрально-пространственный #СвПис. анализ (СПАН) электроразведочных данных. Журнал «Геофизика» 4.2005, М.: Издательство ГЕРС, стр.43

43. СеркеровС.А. Гравиразведка и магниторазведка. М.: Недра, #Серк2. 2006

44. Серкеров С.А. Спектральный анализ гравитационных и #Серк1. магнитных аномалий. М.: ОАО «Издательство «Недра», 2002

45. ТарховА.Г., Бондаренко В.М., Никитин А.А. #Погл1. Комплексирование геофизических методов. М., Недра, 1982.

46. ФрикП., Соколов Д. Вейвлеты в астрофизике и геофизике. #Фрик.

47. Компьютерра №8(236) 2 марта 1998, стр. 46

48. Хьюбер П. Робастность в статистике. М.: Мир, 1984 #Хыоб.

49. Чуй К., Введение в вейвлеты. Пер. Жилейкина Я.М. М.: #Чуи. «Издательство «Мир», 2001.

50. Юдин М.Н., Фарков Ю.А., Филатов Д.М. Введение в вейвлет- #Юд. анализ. -М.:МГГА 2001

51. Arrate Munoz, Raphael Ertle and Michael Unser. Fast continuous #FCWT. "wavelet transform based on B-splines.

52. Cohen L., "Time-frequency distributions a review" Proceedings of #WVD1. the IEEE, vol. 77, pp. 941-981, July 1989.

53. Daubechies L., The Wavelet Transform, Time-Frequency #Daub. Localization and Signal Analysis. IEEE Trans, on Information Theory, 1990. p.36.

54. Fedi M. Wavelet analysis for the regional-residual and local #Fedil. separation of potential field anomalies. Geophysical Prospecting46, 1998, pp.507-525.

55. Fedi M., Lenarduzzi L., Primiceri R., Quarta T. Local denoising #Fedl2. using the wavelet transform. Pure and Applied Geophysics 157,2000, pp. 1463-1491

56. Foufoula-Georgiou E., Kumar P. (Eds), Wavelets in Geophysics. #WG. Academic Press, San Diego, USA, 1994, 372pp.

57. Hornby P., Boschetti F., Horowitz F. Application of wavelet theory #Horn. to the analysis of gravity data, in SEG 68th Ann. Internat. Mtg.

58. Soc. Expl. Geophys., 1998), pp.546-549

59. Howard L., Raymound O. Wavelet analysis: the scalable structure #How. of information.-N.Y.: Springer-Verlag, 1998

60. Kaiser G. A friendly guide to wavelets. Boston,: Birkhauser, 1994 #Kaiser.

61. Kim H., Donoh D. Best basis algorithm for signal enhancement. In #Kim. Proc. IEEE Int. Conf. Acoust., Speech, and Signal Proc.

62. KirbyJ.F., Which wavelet best reproduces the Fourier power #Kirby. spectrum? Computers & Geosciences #31, Elsevier Ltd., Australia.2005, pp.846-864

63. Krattenthaler W. and HlawatschF., "Time-frequency design and #WVD2j processing of signals via smoothed Wigner distributions", IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 41, pp. 278-287, January1993.

64. Loynes R.M., 1968. On the concept of the spectrum for non- #Loy. stationary processes. J. R. Stat. Soc., В 30: 1 20.

65. Mallat S. A wavelet tour of signal processing. Academic Press. #MaIl. 1998

66. MoreauF., GibertD., Holschneider M., Saracco G. Wavelet Шог. analysis of potential fields, Inverse Problems 13, 1997, pp. 165-178

67. QirogaQ.R., GarisaH. Single-trial event-related potentials with #Qiroga. wavelet denoising. Article in press. 2002 Published by Elsevier1. Science Ireland Ltd.

68. Sweldens W. Wavelets: What next? Proc. IEEE, 1996, vol.84, p. #Swe. 680

69. Torrence C., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis. #T-C. University of Colorado, Boulder, 1998

70. Turcotte, D.L., Fractals and Chaos in Geology and Geophysics, #Turco. second edition. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1997.398pp.