بخشی از مقاله
چکیده:
روش تبدیل موجک به عنوان یکی از روشهای تخمین عمق و تفسیر دادههای ژئوفیزیکی به ویژه در حوزه لرزهای کاربرد فراوان دارد. کاربرد این روش در تفسیر آنومالی های میدان پتانسیل در سالهای اخیر نتایج مناسبی را ارائه داده است. در این تحقیق از این روش در تخمین عمق آنومالی گرانی استفاده شده است به این ترتیب که ابتدا برای چندین مدل مصنوعی بکار رفت و از آن در تخمین عمق گنبد نمکی هومبل واقع در آمریکا که یک میدان نفت و گاز است استفاده گردید . نتایج بررسی نشان می دهد که در مدل های مصنوعی روش تبدیل موجک پیوسته برای آنومالیهای سطحی از دقت بالایی برخوردار است همچنین برای آنومالیهای منفرد دقت تخمین بسیار بالاست.
مقدمه :
روشهای مختلفی برای تخمین عمق چشمهی آنومالی وجود دارد. ابتدا روشهای گرافیکی شرح داده شدند. آنها عمق توزیع پذیرفتاری مغناطیسی اهداف را به صورت منطقی نشان میدادند - پیتر . - 1942 سپس روشهایی نظیر ادامه فراسو و ادامهی فروسو برای تحلیل حدود قرارگیری منبع آنومالی بکار رفتند. سپس روشهای دیگری به مقایسهی میدان مشاهدهای با مدلهای تحلیلی اختصاص یافت که ابتدا توسط نمودارها - چاستنت دی گری و نادی ، - 1957 و بعد به وسیلهی تکنیکهای متفاوت که از برازش مدل مصنوعی نظیر واپیچش ونر - ورنر، - 1953 واپیچش اویلر - تامپسون، - 1982 و سیگنال تحلیلی - نبیقیان، - 1972 استفاده میکند.
تبدیل فوریه گسترهی وسیعی از کاربردها را در میدانهای پتانسیل هم برای فیلتر کردن و هم برای تبدیل کردن دادهها فراهم کرده است. تکنیک فوریه زمانی که سیگنال ایستا باشد اطلاعات مفیدی از فرکانس های مختلف در سیگنال به دست میدهد اما اگر سیگنال ایستا نباشد استفاده از آن مسئله ساز میشود - مالات . - 1999 چون تبدیل فوریه فقط وجود فرکانسهای مختلف را در سیگنال نشان میدهد و نمیتواند زمان یا مکان وقوع فرکانس را نشان دهد.اما تبدیل موجک این مشکل را برطرف میکند و با استفاده از یک تابع موجک که در سیگنال ضرب می شود میتواند فرکانسها را محلیسازی کند.
روش تبدیل موجک یکی از روشهای مفید برای تعیین عمق چشمهی آنومالی به حساب میآید که با تبدیل سیگنال از حوزهی مکان - زمان - به حوزهی مکان - زمان - – مقیاس، اطلاعات بسیار ارزشمندی از عمق آنومالی میدهد. اخیراً از این روش در پردازش دادههای گرانی و مغناطیس و در سطح گستردهتری در پردازش دادههای لرزهای استفاده میشود - کوپر . - 2006 گذشته از کاربرد تبدیل موجک برای تخمین عمق، این روش برای جداسازی آنومالی باقیمانده از آنومالی منطقهای نیز کاربرد دارد - فدی . - 1998
همچنین موریو و همکاران در سال 1999 از تبدیل موجک پیوسته دادههای گرانی و مغناطیس به عنوان راهنما برای تعیین عمق منبع استفاده کردند و درجهی همگنی منبع را از تجزیهی ضرایب موجک تعیین کردند. با استفاده از آنالیز موجک و آنالیز طیفی توان تغییرات چگالی در پوسته و جبه زمین نیز قابل بررسی می باشد - لو هال و ونگ چون یانگ،. - 2005 در همین راستا با تلفیق دو روش تبدیل موجک گسسته و روش طیفی برای بهبود قدرت تشخیص عمق و شکل و اندازهی اهداف مدفون در دشت سانگیائو در شمال شرق چین استفاده شده است - کیو نینگ و همکاران،. - 2007
بحث:
-1 روش شناسی تبدیل موجک
آنومالی گرانی مشاهدهای از اثر گرانی همهی منابع زیرزمینی تشکیل شده است. بسته به عمق قرارگیری چشمههای میدان، طول موج های مختلفی در آنومالی ایجاد خواهد شد. از آنجا که منابع با عمق کم دارای طول موج کم - فرکانس زیاد - و اهداف با عمق زیادتر دارای طول موج بلندتر - فرکانس های کوچک - هستند، لذا اگر بتوان فرکانسهای مختلف را طوری پیدا نمود که موقعیت وقوع آنها مشخص شود، میتوان گفت که موقعیت منبع برآورد شده است.
در تبدیل موجک پیوسته برای اعماق کم یعنی طول موج های کوتاه و فرکانسهای بالا از مقیاسهای کوچک استفاده می شود که بیانگر این مسئله است که قدرت تفکیک مکانی - زمانی - زیاد اما قدرت تفکیک فرکانسی کم است و بر عکس برای اعماق زیاد از مقیاسهای بالا برای تبدیل موجک استفاده می شود. مقیاس بالا یعنی طول پنجرهی مکانی زیاد و این یعنی فرکانس کم که قدرت تفکیک فرکانسی خوب و قدرت تفکیک مکانی کم را به دنبال دارد.
-2 بکارگیری روش روی مدل مصنوعی
به منظور بررسی توانمندی این روش در تخمین عمق و کاربرد آن در داده های واقعی مورد بررسی، ابتدا این روش بر روی مدلهای مصنوعی متفاوت از یک یا چند استوانهی افقی بررسی گردید. برای تهیهی مدلهای مصنوعی و محاسبه اثر گرانی اجسام استوانه ای از روش تالوانی دو بعدی - تالوانی و همکاران، - 1959 استفاده شد. موجکهای مورد استفاده در میدان های پتانسیل از هستهی - Poisson kernel - استفاده میکنند که مبتنی بر آنومالی گرانی منبع نقطهای است. موجک استفاده شده در اینجا بر مبنای فرمول محاسبه اثر گرانی جسم استوانه ایی مدفون و مشتق افقی و قائم به صورت زیر تهیه شده است.
از آنجا که موجک رابطهی 6 شرط میانگین صفر - رابطهی - 3 را ارضا نمیکند، برای تبدیل موجک مناسب نیست. و از طرفی با توجه به بررسیهای قبلی استفاده از موجک های 7 و 8 همراه با مشتق افقی داده ها به جای بهترین همبستگی را با مدل زمین شناسی دارد - روشندل و سلاجقه - 1388، لذا در این تحقیق موجک 7 با مشتق افقی داده ها مورد برسی قرار گرفته است. در تهیه مدلها سعی شده است علاوه بر تغییر موقعیت افقی و قائم جسم آنومال شعاع و اختلاف چگالی نسبت به سنگهای اطراف نیز متغیر لحاظ شود.
