消除海洋可控源信号噪声方法研究

海洋可控源电磁方法（MCSEM）, 基于含油储层与其周围含盐水的沉积岩层之间存在大的电阻率差异，使用移动式水平导线源和海底电场接收排列方式进行探测。在MCSEM信号中，海水运动产生的电磁场干扰是进行海底研究的主要噪声来源，但又是探测和研究的对象,为此，本项目针对MCSEM信号中的噪声问题进行深入研究，从海水运动的机理出发，依据麦克斯韦电磁理论，建立海水不同运动形式在地磁场中感应产生电磁场的数学物理模型，从理论上求得海水运动所产生电磁场的结果，并与实际观测资料及前人的工作进行对比分析，针对不同干扰，建立其干扰系数矩阵，提出去噪数值计算模型算法。主要分时域和频域压制削弱，在时域中进行时频变换滤波方法，频域中进行非线性数值滤波方法（HHT），并针对不同的干扰性质进行小波滤波方法压制干扰，从而突出有用信号。在分析去噪模型算法的基础上，用CSHarp面向对象语言实现数值解释程序。

海洋可控源电磁方法（MCSEM）, 基于含油储层与其周围含盐水的沉积岩层之间存在大的电阻率差异，使用移动式水平导线源和海底电场接收排列方式进行探测。其电阻率参数可指示油气资源及天然气水合物的存在。由于海洋环境的特殊性，海洋电磁场信号弱，频带宽，极易受各种噪声的干扰，是典型的非线性非平稳信号，而且受海水运动影响，海洋背景复杂，信噪比相对较低，在MCSEM信号中，叠加了各种噪声信号，对资料的解释带来困扰，如何完全消除CSEM信号中的噪声问题，目前尚未得到完全解决。. 本项目基于以上问题的深入分析，通过理论分析，计算机模型试算，实测数据去噪分析的综合手段，研究了海洋CSEM信号中噪声消除方法，为提高海洋CSEM资料解释精度及可靠性提供了技术支撑。. 通过课题组三年来的不懈努力，基于任务书的指导，对本项目的研究内容开展了深入研究。研究成果主要为：从海水运动的机理出发，依据麦克斯韦的电磁理论，进行了HHT变换和小波变换的理论研究，研究了小波阈值去噪中不同小波基、不同小波分解层、阈值选择方式和软硬阈值对去噪效果的影响。对HHT变换中的EMD信号分解包络拟合问题进行了分析。经不同的含噪实验模型以及海上实测数据的去噪效果分析，HHT变换和小波变换对计算模型适应性较好，去噪效果明显，去噪后的信号信噪比明显增强，能够清晰提取信号中的地质信息，为资料的解释可提供技术支撑。在分析去噪模型算法的基础上，基于.Net框架使用CSHarp面向对象语言实现了海洋CSEM信号去噪的程序模块，同时研究了海洋CSEM1D、2D的正演计算理论，编制了1D，2D正演计算的CSHarp计算模块和1D的反演计算模块，完成了海洋CSEM数据处理软件开发的工作。