بهبود تفسیر داده های لرزه ای با استفاده از تلفیق روش های آنالیز مولفه اصلی و تجزیه طیفی

امروزه از تجزیه و تحلیل سیگنال ها در علوم بسیاری از جمله ژئوفیزیک استفاده می شود. تجزیه و تحلیل سیگنال های لرزه ای کاربرد زیادی در تفسیر داده های لرزه ای دارد. بدلیل ناپایا بودن این سیگنال ها، شیوه های مرسوم نمایش سیگنال ها در حوزه زمان و حوزه فرکانس، علیرغم کاربردهای گسترده نمی توانند بصورت همزمان اطلاعات این سیگنال ها را نمایش دهند. با معرفی تبدیل های زمان- فرکانس و نمایش متمرکز اطلاعات زمانی و فرکانسی سیگنال ها، پردازش سیگنال ها وارد عصر جدیدی شد. امروزه از روش های زمان- فرکانس مختلفی مانند تبدیل فوریه زمان کوتاه، تبدیل موجک، تبدیل s، توزیع ویگنر-وایل، تبدیل فوریه زمان کوتاه واهمامیختی و ... جهت تجزیه طیفی سیگنال های لرزه ای استفاده می شود که هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند. تجزیه طیفی داده های لرزه ای، حجم زیادی از داده در فرکانس های مختلف تولید می نماید که حاوی اطلاعات مفیدی از روند های ساختاری و نهشته های رسوبی می باشند. این حجم زیاد، تفسیر آن ها را مشکل نموده و حجم زیادی از حافظه یارانه را نیز اشغال می کند. روش های مختلفی جهت حل این مشکل وجود دارد که می توان به تولید تصاویر تک فرکانس و نیز تهیه تصاویر برانبارش رنگی از تصاویر تک فرکانس اشاره نمود. این روش ها اگرچه تا حدودی مشکل تفسیر را برطرف می نمایند، اما کیفیت تصاویر تولیدی آن ها به فرکانس های انتخابی وابسته است. جهت حل این مشکل استفاده از روش آنالیز مولفه های اصلی پیشنهاد می گردد. در این روش مولفه های اصلی با استفاده از نگاشت تصاویر تک-فرکانس بر روی بردارهای ویژه تهیه می گردند. از آنجایی که چند مولفه اصلی اول درصد زیادی از واریانس موجود در داده های تجزیه طیفی را تشکیل می دهند، بنابراین می توان با برانبارش رنگی سه مولفه اصلی اول، قسمت اعظمی از اطلاعات موجود در داده های لرزه ای را تنها با استفاده از یک تصویر نمایش داد. در این پایان نامه، برای شناسایی کانال های مدفون در یک ناحیه از جنوب غرب ایران، ابتدا داده-های لرزه ای را با استفاده از روش های تبدیل فوریه زمان کوتاه، تبدیل s و تبدیل فوریه زمان کوتاه واهمامیختی تجزیه طیفی می نماییم. در ابتدا تفسیر داده های لرزه ای را با استفاده از مکعب ها و مقاطع تک فرکانس انجام می دهیم و محدودیت این روش ها را نشان می دهیم. در ادامه تصاویر rgb را به روش های مختلف تولید نموده و وابستگی کیفیت رنگی و محتویات نمایشی این تصاویر را به فرکانس-های انتخابی نشان می دهیم. در نهایت با استفاده از روش تحلیل مولفه های اصلی، عدم وابستگی تصاویر تولیدی این روش به انتخاب مراکز فرکانسی و برتری استفاده از این روش را نسبت به روش های قبل نشان داده و تفسیر داده های لرزه ای را بهبود می دهیم. این روش اگرچه اطلاعات کمّی در مورد تخلخل و تراوایی ارائه نمی دهد، اما بعنوان ابزار بسیار مناسبی در تفسیر کیفی مورد استفاده قرار می گیرد.