Misaotra ny mpanoratra ny bilaogy noho ny tatitra nataony
fampidirana
Ity fanamarihana ity dia nosoratana taorian'ny fihaonambe ary misy famintinana ny tatitra nomeko. Tamin'ny volana jona tany Saint-Pétersbourg no natao ny hetsika. Raha jerena fa miasa sakana iray avy amin'ny tranokalan'ny fihaonambe aho, dia tsy afaka ny tsy hanatrika ity hetsika ity. Tamin’ny 2016 sy 2017, dia nihaino ny tatitra momba ny fihaonambe aho, ary tamin’ity taona ity dia nanao famelabelarana aho. Voalohany, nisy lohahevitra mahaliana (toa ahy) nipoitra, izay novolavolainay , ary faharoa, taorian'ny fandalinana lava ny lalànan'ny Federasiona Rosiana momba ny politikan'ny sazy, tao amin'ny orinasa izay iasako, dia nisy fahazoan-dàlana roa. .
Alohan'ny hirosoana amin'ny lohahevitry ny lahateniko dia marihiko tsara ny fandaminana ny hetsika. Mampiasa sarin'ny Katedraly Kazan ny pejy fitsidihan'ny fihaonambe. Ny katedraly dia iray amin'ireo tena mahasarika an'i Saint-Pétersbourg ary tena hita mibaribary eo amin'ny efitrano nanaovana ny fihaonambe.
Teo amin'ny fidirana ao amin'ny Oniversiten'ny Toekarena ao Saint-Pétersbourg, ireo mpandray anjara dia nihaona tamin'ny mpanampy avy amin'ny mpianatra - tsy navelany ho very izy ireo. Nandritra ny fisoratana anarana dia nomena fahatsiarovana kely ( kilalao - spike tselatra, penina, sticker misy marika Wolfram). Tafiditra ao anatin’ny fandaharam-potoanan’ny fihaonambe ihany koa ny sakafo atoandro sy ny fisotroana kafe. Efa nanamarika momba ny kafe sy pies matsiro eo amin'ny rindrin'ny vondrona aho - mahafinaritra ny chef. Amin'ity ampahany fampidirana ity dia tiako ny hamafisina fa ny hetsika mihitsy, ny endriny ary ny toerana misy azy dia efa mitondra fihetseham-po tsara.
Ny tatitra izay nomaniko sy Kirill Belov dia antsoina hoe "Fampiasana Wolfram Mathematica hamahana olana amin'ny geofizika ampiharina. Famakafakana spectral momba ny angona seismika na “izay nisy renirano fahiny”. Ny votoatin'ny tatitra dia mirakitra fizarana roa: voalohany, ny fampiasana algorithm misy ao ho an'ny famakafakana ny angona jeofizika, ary faharoa, ity no fomba fametrahana ny angona jeofizika ao amin'ny Wolfram Mathematica.
Fikarohana seismika
Voalohany dia mila manao fitsangatsanganana fohy amin'ny geofizika ianao. Geofizika dia ny siansa izay mandinika ny toetra ara-batana ny vatolampy. Eny, satria ny vatolampy dia manana toetra samihafa: elektrika, magnetika, elastika, misy fomba ara-jeofizika mifanaraka amin'izany: fikarohana elektrika, fikarohana magnetika, fikarohana seismika ... Ao anatin'ity lahatsoratra ity dia hiresaka amin'ny antsipiriany bebe kokoa momba ny seismika isika. Ny fitrandrahana horohoron-tany no fomba lehibe indrindra amin'ny fitadiavana solika sy entona. Ny fomba dia mifototra amin'ny fientanam-po amin'ny fihovitrovitra elastika sy ny firaketana an-tsoratra ny valiny avy amin'ireo vato mandrafitra ny faritra fandalinana. Mientanentana eny an-tanety ny fihovitrovitra (miaraka amin'ny loharanon'ny vibration elastika amin'ny dinamita na tsy mipoaka) na any an-dranomasina (miaraka amin'ny basy an'habakabaka). Ny fihovitrovitra elastika dia miparitaka amin'ny alàlan'ny vatolampy, izay mitodika sy hita taratra eo amin'ny sisin'ny sosona manana toetra samihafa. Miverina eny ambonin'ny tany ny onja hita taratra ary voarakitra an-tsoratra amin'ny alalan'ny geophones amin'ny tany (matetika fitaovana elektrôdinamika mifototra amin'ny fihetsehan'ny andriamby mihantona ao anaty coil) na hydrophones any an-dranomasina (mifototra amin'ny vokatry ny piezoelectric). Amin'ny fotoana hahatongavan'ny onja dia afaka mitsara ny halalin'ny sosona ara-jeolojika.
Fitaovana fisintonana sambo seismika
Ny basy an'habakabaka dia manentana ny fihovitrovitra elastika
Mandalo ny vatolampy ny onja ary voarakitra amin'ny alalan'ny hydrophones
Sambo fikarohana fanadihadiana geofizika "Ivan Gubkin" eo amin'ny pier akaikin'ny tetezan'i Blagoveshchensky any Saint-Pétersbourg
Modely famantarana seismika
Samy manana ny toetra ara-batana ny vatolampy. Ho an'ny fikarohana seismika, ny fananana elastika no zava-dehibe indrindra - ny hafainganam-pandehan'ny fiparitahan'ny vibration elastika sy ny hakitroky. Raha misy sosona roa mitovy na mitovy toetra, dia "tsy hahatsikaritra" ny sisin-tany ny onja. Raha tsy mitovy ny hafaingan'ny onjam-peo ao amin'ireo sosona, dia hiseho eo amin'ny sisin'ny sosona ny fisaintsainana. Arakaraka ny maha samy hafa ny fananana no mafimafy kokoa ny fisaintsainana. Ny hamafiny dia hofaritana amin'ny alàlan'ny coefficient reflectance (rc):
izay ny ρ dia ny hakitroky ny vatolampy, ny ν dia ny hafainganam-pandehan'ny onja, ny 1 sy ny 2 dia manondro ny sosona ambony sy ambany.
Iray amin'ireo maodely famantarana famantarana seismika tsotra indrindra sy matetika ampiasaina ny maodely convolution, rehefa aseho ho toy ny vokatry ny convolution ny filaharan'ny coefficients fisaintsainana miaraka amin'ny pulse fizahana ny soritra seismika voarakitra:
aiza s(t) - soritra seismika, i.e. izay rehetra noraketin'ny hydrophone na geophone nandritra ny fotoana firaketana an-tsoratra, w(t) - ny famantarana novokarin'ny basy rivotra, n(t) - tabataba kisendrasendra.
Andeha isika hanao kajy ny soritra seismika synthetic ho ohatra. Hampiasa ny pulse Ricker isika, izay ampiasaina betsaka amin'ny fikarohana seismika, ho famantarana voalohany.
length=0.050; (*Signal lenght*)
dt=0.001;(*Sample rate of signal*)
t=Range[-length/2,(length)/2,dt];(*Signal time*)
f=35;(*Central frequency*)
wavelet=(1.0-2.0*(Pi^2)*(f^2)*(t^2))*Exp[-(Pi^2)*(f^2)*(t^2)];
ListLinePlot[wavelet, Frame->True,PlotRange->Full,Filling->Axis,PlotStyle->Black,
PlotLabel->Style["Initial wavelet",Black,20],
LabelStyle->Directive[Black,Italic],
FillingStyle->{White,Black},ImageSize->Large,InterpolationOrder->2]Impulse seismika voalohany
Hametraka sisintany roa isika amin'ny halalin'ny 300 ms sy 600 ms, ary ny coefficient fisaintsainana dia isa kisendrasendra
rcExample=ConstantArray[0,1000];
rcExample[[300]]=RandomReal[{-1,0}];
rcExample[[600]]=RandomReal[{0,1}];
ListPlot[rcExample,Filling->0,Frame->True,Axes->False,PlotStyle->Black,
PlotLabel->Style["Reflection Coefficients",Black,20],
LabelStyle->Directive[Black,Italic]]Filaharan'ny coefficient fisaintsainana
Andao hanao kajy sy hampiseho ny dian'ny seismika. Koa satria manana famantarana samihafa ny coefficients fisaintsainana, dia mahazo fisaintsainana roa mifandimby eo amin'ny trace seismique isika.
traceExamle=ListConvolve[wavelet[[1;;;;1]],rcExample];
ListPlot[traceExamle,
PlotStyle->Black,Filling->0,Frame->True,Axes->False,
PlotLabel->Style["Seismic trace",Black,20],
LabelStyle->Directive[Black,Italic]]Lalao simulated
Ho an'ity ohatra ity dia ilaina ny manao famandrihana - raha ny marina, ny halalin'ny sosona dia voafaritra, mazava ho azy, amin'ny metatra, ary ny kajy ny soritr'aretina dia mitranga amin'ny sehatry ny fotoana. Tsara kokoa ny mametraka ny halaliny amin'ny metatra sy ny kajy ny fotoana hahatongavana amin'ny fahafantarana ny hafainganam-pandehan'ny sosona. Amin'ity tranga ity, nametraka avy hatrany ny sosona amin'ny axe fotoana aho.
Raha miresaka momba ny fikarohana eny an-tsaha isika, dia vokatry ny fandinihana toy izany dia voarakitra an-tsoratra be dia be ny andian-potoana mitovy (seismic traces). Ohatra, rehefa mandalina tranokala 25 km ny lavany ary 15 km ny sakany, izay, vokatry ny asa, ny trace tsirairay dia mampiavaka ny sela iray mirefy 25x25 metatra (antsoina hoe daba ny sela toy izany), ny angon-drakitra farany dia ahitana 600000 traces. Miaraka amin'ny fotoana santionany amin'ny 1 ms sy ny fotoana firaketana an-tsoratra 5 segondra, ny rakitra angon-drakitra farany dia ho mihoatra ny 11 GB, ary ny habetsaky ny akora "manta" tany am-boalohany dia mety ho gigabytes an-jatony.
Ahoana ny fiaraha-miasa amin'izy ireo ?
fonosana
Nanomboka ny fampandrosoana ny fonosana eo amin'ny rindrin'ny VK an'ny vondrona mpanohana miteny Rosiana. Noho ny valin-tenin’ny fokonolona dia nahitana vahaolana haingana dia haingana. Ary vokatr'izany dia nitombo ho fivoarana lehibe izany. mifandraika Nomarihin’ny mpandrindra mihitsy aza izany. Amin'izao fotoana izao, ny fonosana dia manohana ny miasa miaraka amin'ireto karazana data manaraka ireto izay ampiasaina amin'ny indostrian'ny jeolojia:
- fanafarana angona sarintany amin'ny endrika ZMAP sy IRAP
- fanafarana fandrefesana amin'ny lavaka fantsakana LAS
- fampidirana sy fivoahana amin'ny endrika rakitra seismika
Mba hametrahana ilay fonosana dia tsy maintsy manaraka ny torolàlana ao amin'ny pejy fampidinana ny fonosana mivory ianao, i.e. tanteraho ity code manaraka ity na aiza na aiza :
If[PacletInformation["GeologyIO"] === {}, PacletInstall[URLDownload[
"https://wolfr.am/FiQ5oFih",
FileNameJoin[{CreateDirectory[], "GeologyIO-0.2.2.paclet"}]
]]]Aorian'izay dia hapetraka ao amin'ny lahatahiry default ny fonosana, ny lalana azo alaina toy izao manaraka izao:
FileNameJoin[{$UserBasePacletsDirectory, "Repository"}]Ho ohatra, dia hampiseho ny tena fahaiza-manao ny fonosana. Ny antso dia natao ho an'ny fonosana amin'ny fiteny Wolfram:
Get["GeologyIO`"]Ny fonosana dia novolavolaina tamin'ny fampiasana . Izany dia ahafahanao miaraka amin'ny fampiasa fototra amin'ny fonosana miaraka amin'ny antontan-taratasy, izay amin'ny endrika fampisehoana dia tsy mitovy amin'ny antontan-taratasin'i Wolfram Mathematica mihitsy, ary manome ny fonosana miaraka amin'ny rakitra fitsapana ho an'ny olom-pantatra voalohany.
Ny rakitra toy izany, indrindra indrindra, dia ny rakitra "Marmousi.segy" - modely synthetic amin'ny fizarana ara-jeolojika, izay novolavolain'ny French Petroleum Institute. Amin'ny fampiasana an'io modely io, ny mpamorona dia manandrana ny algorithm azy manokana ho an'ny maodely onjam-peo, fanodinana data, fanodikodinana seismika, sns. Ny maodely Marmousi mihitsy dia voatahiry ao amin'ny fitehirizam-bokatra izay nakana ny fonosana. Mba hahazoana ilay rakitra dia araho ity code manaraka ity:
If[Not[FileExistsQ["Marmousi.segy"]],
URLDownload["https://wolfr.am/FiQGh7rk", "Marmousi.segy"];]
marmousi = SEGYImport["Marmousi.segy"]Vokatra fanafarana - zavatra SEGYData
Ny endrika SEGY dia ahitana fitahirizana vaovao isan-karazany momba ny fandinihana. Voalohany, fanehoan-kevitra an-tsoratra ireo. Anisan’izany ny fampahafantarana ny toerana nanaovana ny asa, ny anaran’ireo orinasa nanao ny fandrefesana, sns. Amin'ny tranga misy antsika, ity lohateny ity dia antsoina amin'ny fangatahana miaraka amin'ny famaha TextHeader. Ity misy lohatenin-tsoratra nohafohezina:
Short[marmousi["TextHeader"]]"Ny angon-drakitra Marmousi dia novokarina tao amin'ny Institute ... hafainganam-pandeha ambony indrindra 1500 m / s ary ambony indrindra 5500 m / s)"
Azonao atao ny mampiseho ny maodely ara-jeolojika tena izy amin'ny alàlan'ny fidirana amin'ny dian'ny horohoron-tany amin'ny fampiasana ny fanalahidin'ny "traces" (iray amin'ireo endri-javatra amin'ny fonosana ny hoe tsy misy dikany ny lakile):
ArrayPlot[Transpose[marmousi["traces"]], PlotTheme -> "Detailed"]Modely Marmousi
Amin'izao fotoana izao, ny fonosana koa dia mamela anao hampiditra angona amin'ny ampahany amin'ny rakitra lehibe, ka ahafahana manodina ny rakitra izay mahatratra gigabytes am-polony ny habeny. Ny fiasan'ny fonosana dia misy ihany koa ny asa fanondranana angona any amin'ny .segy ary ampiarahina amin'ny ampahany amin'ny faran'ny rakitra.
Misaraka dia tsara ny manamarika ny fiasan'ny fonosana rehefa miasa miaraka amin'ny rafitra sarotra .segy rakitra. Satria mamela anao tsy hiditra amin'ny dian sy lohatenin'ny tsirairay amin'ny fampiasana fanalahidy sy index, fa koa manova azy ireo ary manoratra azy ireo amin'ny rakitra iray. Maro amin'ireo pitsopitsony ara-teknika amin'ny fampiharana ny GeologyIO no tsy voafehin'ity lahatsoratra ity ary mety mendrika ny famaritana manokana.
Ny maha-zava-dehibe ny famakafakana spectral amin'ny fikarohana seismika
Ny fahafahana manafatra angon-drakitra seismika ao amin'ny Wolfram Mathematica dia ahafahanao mampiasa fiasa fanodinana famantarana namboarina ho an'ny angona andrana. Koa satria ny soritra seismika tsirairay dia maneho andian-potoana, ny iray amin'ireo fitaovana lehibe amin'ny fandalinana azy ireo dia ny famakafakana spectral. Anisan'ireo fepetra takiana amin'ny famakafakana ny fatran'ny angon-drakitra seismika, dia azo antsoina, ohatra, ireto manaraka ireto:
- Ny karazana onja samihafa dia miavaka amin'ny fampifangaroana matetika. Izany dia ahafahanao manasongadina onja mahasoa sy manafoana ny onjan'ny fitsabahana.
- Ny toetran'ny vato toy ny porosity sy ny saturation dia mety hisy fiantraikany amin'ny fampifangaroana matetika. Izany dia ahafahana mamantatra ny vatolampy manana toetra tsara indrindra.
- Ny sosona misy hateviny samy hafa dia miteraka tsy fetezana amin'ny elanelana matetika.
Ny teboka fahatelo no tena lehibe indrindra amin'ity lahatsoratra ity. Ity ambany ity ny sombin-kaody ho an'ny kajy ny dian'ny horohoron-tany amin'ny tranga misy sosona misy hateviny miovaova - modely wedge. Ity maodely ity dia fianarana mahazatra amin'ny fikarohana seismika mba hamakafaka ny fiantraikan'ny fitsabahana rehefa mifamatotra ny onja hita taratra avy amin'ny sosona maro.
nx=200;(* Number of grid points in X direction*)
ny=200;(* Number of grid points in Y direction*)
T=2;(*Total propagation time*)
(*Velocity and density*)
modellv=Table[4000,{i,1,ny},{j,1,nx}];(* P-wave velocity in m/s*)
rho=Table[2200,{i,1,ny},{j,1,nx}];(* Density in g/cm^3, used constant density*)
Table[modellv[[150-Round[i*0.5];;,i]]=4500;,{i,1,200}];
Table[modellv[[;;70,i]]=4500;,{i,1,200}];
(*Plotting model*)
MatrixPlot[modellv,PlotLabel->Style["Model of layer",Black,20],
LabelStyle->Directive[Black,Italic]]Modely amin'ny fananganana pinch-out
Ny hafainganam-pandehan'ny onja ao anatin'ny wedge dia 4500 m/s, ivelan'ny wedge 4000 m/s, ary ny hakitroky dia heverina ho tsy miova 2200 g/cm³. Ho an'ny modely toy izany, dia manao kajy ny coefficient fisaintsainana sy ny dian'ny seismika isika.
rc=Table[N[(modellv[[All,i]]-PadLeft[modellv[[All,i]],201,4000][[1;;200]])/(modellv[[All,i]]+PadLeft[modellv[[All,i]],201,4500][[1;;200]])],{i,1,200}];
traces=Table[ListConvolve[wavelet[[1;;;;1]],rc[[i]]],{i,1,200}];
starttrace=10;
endtrace=200;
steptrace=10;
trasenum=Range[starttrace,endtrace,steptrace];
traserenum=Range[Length@trasenum];
tracedist=0.5;
Rotate[Show[
Reverse[Table[
ListLinePlot[traces[[trasenum[[i]]]]*50+trasenum[[i]]*tracedist,Filling->{1->{trasenum[[i]]*tracedist,{RGBColor[0.97,0.93,0.68],Black}}},PlotStyle->Directive[Gray,Thin],PlotRange->Full,InterpolationOrder->2,Axes->False,Background->RGBColor[0.97,0.93,0.68]],
{i,1,Length@trasenum}]],ListLinePlot[Transpose[{ConstantArray[45,80],Range[80]}],PlotStyle->Red],PlotRange->All,Frame->True],270Degree]Dian seismika ho an'ny modely wedge
Antsoina hoe fizarana seismika ny filaharan'ireo dian'ny seismika aseho amin'ity sary ity. Araka ny hitanao, ny fandikana azy dia azo atao amin'ny ambaratonga intuitive, satria ny géométrie ny onja hita taratra dia mifanaraka tsara amin'ny modely voalaza teo aloha. Raha manadihady amin'ny antsipiriany bebe kokoa ny dian, dia ho hitanao fa tsy mitovy ny soritra 1 ka hatramin'ny 30 eo ho eo - ny taratry ny tafon'ny fananganana sy ny ambany dia tsy mifanipaka. Manomboka amin'ny trace faha-31 dia manomboka manelingelina ny fisaintsainana. Ary, na dia ao amin'ny maodely aza dia tsy miova mitsivalana ny coefficients fisaintsainana - ny dian'ny seismika dia manova ny hamafin'izy ireo rehefa miova ny hatevin'ny sosona.
Andeha hojerentsika ny amplitude ny fisaintsainana avy amin'ny sisin-tany ambony amin'ny fananganana. Manomboka amin'ny lalana faha-60 dia manomboka mitombo ny hamafin'ny fisaintsainana ary amin'ny lalana faha-70 dia lasa ambony indrindra. Toy izany no isehoan'ny fitsabahan'ny onja avy amin'ny tafo sy ny fanambanin'ny sosona, izay mitarika amin'ny toe-javatra sasany amin'ny tsy fahampiana lehibe amin'ny firaketana horohoron-tany.
ListLinePlot[GaussianFilter[Abs[traces[[All,46]]],3][[;;;;2]],
InterpolationOrder->2,Frame->True,PlotStyle->Black,
PlotLabel->Style["Amplitude of reflection",Black,20],
LabelStyle->Directive[Black,Italic],
PlotRange->All]Sarin'ny amplitude amin'ny onja hita taratra avy amin'ny sisiny ambony amin'ny wedge
Lojika fa rehefa ambany kokoa ny mari-pamantarana, dia manomboka miseho ny fitsabahana amin'ny hatevin'ny fananganana lehibe, ary amin'ny trangan'ny famantarana avo lenta dia misy ny fitsabahana amin'ny hatevin'ny kely kokoa. Ity snippet kaody manaraka ity dia mamorona famantarana miaraka amin'ny fatran'ny 35 Hz, 55 Hz ary 85 Hz.
waveletSet=Table[(1.0-2.0*(Pi^2)*(f^2)*(t^2))*Exp[-(Pi^2)*(f^2)*(t^2)],
{f,{35,55,85}}];
ListLinePlot[waveletSet,PlotRange->Full,PlotStyle->Black,Frame->True,
PlotLabel->Style["Set of wavelets",Black,20],
LabelStyle->Directive[Black,Italic],
ImageSize->Large,InterpolationOrder->2]Famantarana loharanom-baovao miaraka amin'ny fatran'ny 35 Hz, 55Hz, 85Hz
Amin'ny kajy ny dian'ny horohoron-tany sy ny fandrafetana ny sarin'ny amplitude onja hita taratra, dia hitantsika fa ho an'ny hafainganana samihafa dia misy anomaly hita amin'ny hatevin'ny fiforonan'ny samy hafa.
tracesSet=Table[ListConvolve[waveletSet[[j]][[1;;;;1]],rc[[i]]],{j,1,3},{i,1,200}];
lowFreq=ListLinePlot[GaussianFilter[Abs[tracesSet[[1]][[All,46]]],3][[;;;;2]],InterpolationOrder->2,PlotStyle->Black,PlotRange->All];
medFreq=ListLinePlot[GaussianFilter[Abs[tracesSet[[2]][[All,46]]],3][[;;;;2]],InterpolationOrder->2,PlotStyle->Black,PlotRange->All];
highFreq=ListLinePlot[GaussianFilter[Abs[tracesSet[[3]][[All,46]]],3][[;;;;2]],InterpolationOrder->2,PlotStyle->Black,PlotRange->All];
Show[lowFreq,medFreq,highFreq,PlotRange->{{0,100},All},
PlotLabel->Style["Amplitudes of reflection",Black,20],
LabelStyle->Directive[Black,Italic],
Frame->True]Sarin'ny amplitudes an'ny onja hita taratra avy amin'ny sisiny ambony amin'ny wedge ho an'ny frequence samihafa
Ny fahafahana manatsoaka hevitra momba ny hatevin'ny fananganana avy amin'ny valin'ny fandinihana horohoron-tany dia tena ilaina, satria ny iray amin'ireo asa lehibe amin'ny fitrandrahana solika dia ny fanombanana ireo teboka mampanantena indrindra amin'ny fametrahana lavadrano (izany hoe ireo faritra misy ny fananganana. matevina kokoa). Ankoatr'izay, ao amin'ny fizarana ara-jeolojika dia mety misy zavatra izay miteraka fiovana tampoka eo amin'ny hatevin'ny fananganana. Izany dia mahatonga ny fanadihadiana spectral ho fitaovana mahomby amin'ny fandalinana azy ireo. Ao amin’ny tapany manaraka amin’ilay lahatsoratra isika dia handinika zavatra ara-jeolojika toy izany amin’ny an-tsipiriany kokoa.
Data andrana. Taiza no nahazoanao azy ireo ary inona no tokony hotadiavina ao aminy?
Ny fitaovana nodinihina tao amin'ilay lahatsoratra dia azo tany Siberia Andrefana. Iny faritra iny, araka ny fantatry ny rehetra tsy an-kanavaka, no tena faritra mpamokatra solika eto amintsika. Ny fampandrosoana mavitrika ny fametrahana dia nanomboka tao amin'ny faritra tamin'ny taona 60 tamin'ny taonjato farany. Ny fomba lehibe indrindra amin'ny fikarohana ny fitehirizana solika dia ny fitrandrahana seismika. Mahaliana ny mijery ny sarin'ny zanabolana amin'ity faritany ity. Amin'ny ambaratonga kely dia azonao atao ny manamarika heniheny sy farihy marobe; amin'ny fanitarana ny sarintany, dia afaka mahita toerana fandavahana lavaka fantsakana ianao, ary amin'ny fanitarana ny sarintany amin'ny fetra, dia azonao atao koa ny manavaka ny fanafoanana ny profil miaraka amin'ny seismika. natao ny fandinihana.
Sary zanabolana amin'ny sarintany Yandex - faritr'i Noyabrsk
Tambajotra fantsakana amin'ny iray amin'ireo saha
Ny vatolampy mitondra solika any Siberia Andrefana dia miseho amin'ny halalin'ny halalin'ny 1 km ka hatramin'ny 5 km. Ny habetsaky ny vatolampy misy menaka dia niforona tamin'ny vanim-potoana Jurassic sy Cretaceous. Ny vanim-potoana Jurassic angamba dia fantatry ny maro amin'ny sarimihetsika mitovy anarana. tena hafa noho ny ankehitriny. Ny Encyclopedia Britannica dia manana andiana paleomaps izay mampiavaka ny vanim-potoana helogika tsirairay.
ankehitriny
vanim-potoana Jurassic
Mariho fa tamin'ny andron'ny Jurassic, ny faritanin'i Siberia Andrefana dia morontsiraka (tany niampitan'ny renirano sy ranomasina marivo). Koa satria mahazo aina ny toetr'andro, dia azo heverina fa toy izao ny tontolo mahazatra tamin'izany fotoana izany:
Jurassic Siberia
Amin'ity sary ity, ny zava-dehibe amintsika dia tsy ny biby sy ny vorona loatra, fa ny sarin'ny renirano any aoriana. Ilay renirano dia ilay zavatra ara-jeolojika izay nijanonantsika teo aloha. Ny zava-misy dia ny asan'ny renirano dia mamela ny fasika voalamina tsara hiangona, izay ho lasa fitahirizana solika avy eo. Ireo fitahirizana ireo dia mety manana endrika hafahafa sy sarotra (tahaka ny renirano) ary miovaova ny hatevin'izy ireo - eo akaikin'ny moron-drano dia kely ny hateviny, fa manakaiky kokoa ny afovoan'ny fantsona na any amin'ny faritra midadasika kokoa. Noho izany, ireo renirano miforona ao amin'ny Jurassic izao dia eo amin'ny halalin'ny telo kilometatra eo ho eo ary ny tanjon'ny fikarohana ny fitahirizana solika.
Data andrana. Fanodinana sy fijerena sary
Andeha isika hanao famandrihana avy hatrany momba ny fitaovana seismika aseho ao amin'ny lahatsoratra - noho ny zava-misy fa ny habetsaky ny angon-drakitra ampiasaina amin'ny famakafakana dia manan-danja - ny ampahany amin'ny andian-dahatsoratra tany am-boalohany ihany no tafiditra ao amin'ny lahatsoratra. Izany dia ahafahan'ny olona mamerina indray ireo kajikajy etsy ambony.
Rehefa miasa amin'ny angon-drakitra seismika, ny geophysicist matetika dia mampiasa rindrambaiko manokana (misy mpitarika indostria maro izay ampiasaina mavitrika, ohatra Petrel na Paradigm), izay ahafahanao manadihady karazana data samihafa ary manana interface tsara amin'ny sary. Na dia eo aza ny fahafaham-po rehetra, ireo karazana rindrambaiko ireo ihany koa dia manana ny tsy fahampiana - ohatra, ny fampiharana ny algorithm maoderina amin'ny dikan-teny marin-toerana dia mitaky fotoana be, ary matetika voafetra ny fahafaha-manao kajy. Amin'ny toe-javatra toy izany, dia lasa tena mety ny mampiasa rafitra matematika informatika sy fiteny fandaharana avo lenta, izay mamela ny fampiasana fototra algorithmika midadasika ary, miaraka amin'izay koa, manao fanazaran-tena be dia be. Ity no fitsipika ampiasaina amin'ny fiasana amin'ny angona seismika ao amin'ny Wolfram Mathematica. Tsy mety ny manoratra endri-javatra manankarena ho an'ny asa ifanakalozan-kevitra miaraka amin'ny angona - zava-dehibe kokoa ny miantoka ny fampidinana avy amin'ny endrika eken'ny besinimaro, ny fampiharana ny algorithm irina amin'izy ireo ary ny fampidinana azy ireo amin'ny endrika ivelany.
Aorian'ny drafitra naroso, dia hampiditra ny angona seismika tany am-boalohany isika ary hampiseho azy ireo :
Get["GeologyIO`"]
seismic3DZipPath = "seismic3D.zip";
seismic3DSEGYPath = "seismic3D.sgy";
If[FileExistsQ[seismic3DZipPath], DeleteFile[seismic3DZipPath]];
If[FileExistsQ[seismic3DSEGYPath], DeleteFile[seismic3DSEGYPath]];
URLDownload["https://wolfr.am/FiQIuZuH", seismic3DZipPath];
ExtractArchive[seismic3DZipPath];
seismic3DSEGY = SEGYImport[seismic3DSEGYPath]Ny angon-drakitra alaina sy nafarana tamin'izany fomba izany dia ireo lalana voarakitra amin'ny faritra mirefy 10 amin'ny 5 kilometatra. Raha ny angon-drakitra azo amin'ny alalan'ny fomba telo dimensions fanadihadiana horohoron-tany (onja dia voarakitra tsy miaraka amin'ny mombamomba ny jeografika tsirairay, fa amin'ny faritra iray manontolo miaraka), dia azo atao ny mahazo cubes data seismika. Ireo dia zavatra telo dimensions, fizarana mitsangana sy mitsivalana izay mamela ny fandalinana amin'ny antsipiriany momba ny tontolo iainana ara-jeolojika. Ao amin'ny ohatra nodinihina, dia miresaka momba ny angon-drakitra telo-dimensional isika. Afaka mahazo fampahalalana vitsivitsy avy amin'ny lohatenin'ny lahatsoratra isika, toy izao
StringPartition[seismic3DSEGY["textheader"], 80] // TableFormC 1 ITY NO FILE DEMO HO AN'NY TESDA PACKAGE GEOLOGYIO
C 2
C 3
C 4
C 5 DATY ANARAN'NY MPIASA: WOLFRAM USER
C 6 ANARAN'NY FANAZAVANA: ANY ANY SIBERIA
C 7 FILE TYPE 3D SEISME VOLUME
C 8
C 9
C10 Z RANGE: VOALOHANY 2200M FARANY 2400M
Ampy ho antsika hanehoana ireo dingana lehibe amin'ny famakafakana angon-drakitra ity tahirin-kevitra ity. Ny soritra ao amin'ny rakitra dia voarakitra an-tsoratra ary ny tsirairay amin'izy ireo dia mitovy amin'ity tarehimarika manaraka ity - izany no fizarana ny amplitudes ny onja hita taratra eo amin'ny axis mitsangana (axe depth).
ListLinePlot[seismic3DSEGY["traces"][[100]], InterpolationOrder -> 2,
PlotStyle -> Black, PlotLabel -> Style["Seismic trace", Black, 20],
LabelStyle -> Directive[Black, Italic], PlotRange -> All,
Frame -> True, ImageSize -> 1200, AspectRatio -> 1/5]Iray amin'ireo soritr'aretina seismika
Noho ny fahafantaranao hoe firy ny dian no misy eo amin'ny lafiny tsirairay amin'ny faritra ianarana, azonao atao ny mamorona angon-drakitra misy endrika telo ary mampiseho izany amin'ny fampiasana ny fiasa Image3D[]
traces=seismic3DSEGY["traces"];
startIL=1050;EndIL=2000;stepIL=2; (*координата Х начала и конца съёмки и шаг трасс*)
startXL=1165;EndXL=1615;stepXL=2; (*координата Y начала и конца съёмки и шаг трасс*)
numIL=(EndIL-startIL)/stepIL+1; (*количество трасс по оис Х*)
numXL=(EndXL-startXL)/stepIL+1; (*количество трасс по оис Y*)
Image3D[ArrayReshape[Abs[traces/Max[Abs[traces[[All,1;;;;4]]]]],{numIL,numXL,101}],ViewPoint->{-1, 0, 0},Background->RGBColor[0,0,0]]Sary XNUMXD amin'ny angona angona seismika. (Axe mitsangana - halaliny)
Raha toa ka miteraka anomaliana horohoron-tany mahery vaika ny endri-javatra ara-jeolojika mahaliana, dia azo ampiasaina ny fitaovana fijerena sary miaraka amin'ny mangarahara. Ny faritra "tsy manan-danja" amin'ny fandraisam-peo dia azo atao tsy hita maso, ka tsy misy afa-tsy ny tsy fahita firy. Ao amin'ny Wolfram Mathematica dia azo atao izany amin'ny fampiasana и .
data = ArrayReshape[Abs[traces/Max[Abs[traces[[All,1;;;;4]]]]],{numIL,numXL,101}];
Graphics3D[{Opacity[0.1], Raster3D[data, ColorFunction->"RainbowOpacity"]},
Boxed->False, SphericalRegion->True, ImageSize->840, Background->None]Sary cube data seismika mampiasa fiasa Opacity [] sy Raster3D [].
Tahaka ny amin'ny ohatra synthetic, amin'ny ampahany amin'ny cube tany am-boalohany dia afaka mamantatra ny sisintany ara-jeolojika sasany (sosona) misy fanamaivanana miovaova.
Ny fitaovana lehibe amin'ny famakafakana spectral dia ny fiovan'ny Fourier. Miaraka amin'ny fanampiany dia azonao atao ny manombatombana ny amplitude-frequency spectrum isaky ny trace na vondron'olona. Na izany aza, aorian'ny famindrana ny angon-drakitra mankany amin'ny sehatra frequence dia very ny fampahalalana momba ny fotoana (vakiana amin'ny halaliny) ny fiovan'ny frequence. Mba hahafahana mametraka ny fiovan'ny mari-pamantarana amin'ny axis (halalin'ny fotoana), dia ampiasaina ny fiovan'ny Fourier misy varavarankely sy ny fanimbana wavelet. Ity lahatsoratra ity dia mampiasa wavelet decomposition. Ny teknolojia famakafakana wavelet dia nanomboka nampiasaina mavitrika tamin'ny fikarohana seismika tamin'ny taona 90. Ny tombony amin'ny fiovan'ny Fourier varavarankely dia heverina ho famahana fotoana tsara kokoa.
Amin'ny fampiasana ity sombin-kaody manaraka ity dia azonao atao ny manafoana ny iray amin'ireo dian'ny horohoron-tany ho singa tsirairay:
cwd=ContinuousWaveletTransform[seismicSection["traces"][[100]]]
Show[
ListLinePlot[Re[cwd[[1]]],PlotRange->All],
ListLinePlot[seismicSection["traces"][[100]],
PlotStyle->Black,PlotRange->All],ImageSize->{1500,500},AspectRatio->Full,
PlotLabel->Style["Wavelet decomposition",Black,32],
LabelStyle->Directive[Black,Italic],
PlotRange->All,
Frame->True]Fanimbana ny soritra ho singa
Mba hanombanana ny fomba fitsinjarana ny angovo fisaintsainana amin'ny fotoana fahatongavan'ny onja samihafa, dia ampiasaina ny scalograms (mitovy amin'ny spectrograma). Amin'ny maha-fitsipika, amin'ny fampiharana dia tsy ilaina ny mandinika ny singa rehetra. Amin'ny ankapobeny, ny singa ambany, antonony ary avo dia voafantina.
freq=(500/(#*contWD["Wavelet"]["FourierFactor"]))&/@(Thread[{Range[contWD["Octaves"]],1}]/.contWD["Scales"])//Round;
ticks=Transpose[{Range[Length[freq]],freq}];
WaveletScalogram[contWD,Frame->True,FrameTicks->{{ticks,Automatic},Automatic},FrameTicksStyle->Directive[Orange,12],
FrameLabel->{"Time","Frequency(Hz)"},LabelStyle->Directive[Black,Bold,14],
ColorFunction->"RustTones",ImageSize->Large]Scalogram. Vokatry ny asa
Ny fiteny Wolfram dia mampiasa ny fiasa ho an'ny fiovan'ny wavelet . Ary ny fampiharana an'io fiasa io amin'ny andian-tsoratra manontolo dia hotanterahina amin'ny fampiasana ny fiasa . Eto dia ilaina ny manamarika ny iray amin'ireo tanjaky ny Wolfram Mathematica - ny fahafahana mampiasa parallelization . Amin'ity ohatra etsy ambony ity dia tsy ilaina ny fampifanarahana - tsy dia lehibe ny habetsaky ny angon-drakitra, fa rehefa miasa miaraka amin'ny angon-drakitra fanandramana misy dian'hetsiny an'aliny dia ilaina izany.
tracesCWD=Table[Map[Hilbert[#,0]&,Re[ContinuousWaveletTransform[traces[[i]]][[1]]][[{13,15,18}]]],{i,1,Length@traces}]; Taorian'ny fampiharana ny asa Miseho mifanandrify amin'ireo habe voafantina ny fitambaran'ny angona vaovao. Ao amin'ny ohatra etsy ambony, ireto matetika dia: 38Hz, 33Hz, 27Hz. Ny safidin'ny frequence dia matetika atao amin'ny alàlan'ny fitsapana - mahazo sarintany mahomby ho an'ny fampifangaroana matetika izy ireo ary misafidy ny tena ahalalana avy amin'ny fomba fijerin'ny geologista.
Raha mila mizara ny valiny amin'ny mpiara-miasa ianao na manome azy ireo amin'ny mpanjifa, dia azonao ampiasaina ny SEGYExport[] fiasan'ny fonosana GeologyIO
outputdata=seismic3DSEGY;
outputdata["traces",1;;-1]=tracesCWD[[All,3]];
outputdata["textheader"]="Wavelet Decomposition Result";
outputdata["binaryheader","NumberDataTraces"]=Length[tracesCWD[[All,3]]];
SEGYExport["D:result.segy",outputdata];Miaraka amin'ny telo amin'ireo cubes ireo (ambany matetika, midadasika ary avo lenta), ny fampifangaroana RGB dia matetika ampiasaina mba hijery ny angon-drakitra miaraka. Ny singa tsirairay dia nomena ny lokony - mena, maitso, manga. Ao amin'ny Wolfram Mathematica dia azo atao izany amin'ny fampiasana ny fiasa .
Ny vokany dia sary azo anaovana fandikana ara-jeolojika. Ny meanders izay voarakitra ao amin'ny fizarana dia ahafahana mamaritra ny paleochannels, izay mety ho fitahirizana sy misy tahirin-tsolika. Ny fikarohana sy ny famakafakana ny analogues maoderina amin'ny rafitry ny renirano toy izany dia mamela antsika hamaritra ireo faritra mampanantena indrindra amin'ny meanders. Ny lakandrano mihitsy dia miavaka amin'ny sosona matevina misy fasika voalamina tsara ary fitahirizana solika tsara. Ny faritra ivelan'ny tsy fetezan'ny "dantelina" dia mitovy amin'ny fametrahana lemaka tondra-drano maoderina. Ny fandavahana amin'ny lemaka tondra-drano dia asehon'ny vatolampy tanimanga ary tsy hahomby ny fandavahana amin'ireo faritra ireo.
Ny ampahany RGB amin'ny cube data. Eo afovoany (miankavia kely amin'ny afovoany) dia azonao atao ny manara-maso ny renirano miolikolika.
Ny ampahany RGB amin'ny cube data. Eo amin'ny ilany havia dia azonao atao ny mijery ny renirano mikoriana.
Amin'ny toe-javatra sasany, ny kalitaon'ny angona seismika dia manome sary mazava kokoa. Izany dia miankina amin'ny fomba fiasan'ny saha, ny fitaovana ampiasain'ny algorithm fampihenana ny feo. Amin'ny toe-javatra toy izany, tsy ny sombim-paritry ny renirano ihany no hita, fa ny paleo-renirano manontolo koa.
RGB fifangaroan'ny singa telo amin'ny angona angona seismika (soka marindrano). Manodidina ny 2 km ny halaliny.
Sary zanabolana ny Reniranon'i Volga akaikin'i Saratov
famaranana
Wolfram Mathematica dia afaka mamakafaka ny angona seismika ary mamaha olana mifandraika amin'ny fikarohana mineraly, ary ny fonosana GeologyIO dia mahatonga ity dingana ity ho mora kokoa. Ny firafitry ny angon-drakitra seismika dia toy ny mampiasa fomba naorina mba hanafainganana ny kajy (, ,…) dia tena mahomby ary ahafahanao manodina angona be dia be. Amin'ny ankapobeny dia manamora izany ny endri-javatra fitahirizana angon-drakitra ao amin'ny fonosana GeologyIO. Raha ny tokony ho izy, ny fonosana dia azo ampiasaina tsy amin'ny sehatry ny fitrandrahana seismika ampiharina. Saika mitovy avokoa ny karazana angona ampiasaina amin'ny radar sy seismologie miditra amin'ny tany. Raha manana soso-kevitra momba ny fanatsarana ny vokatra ianao, izay algorithm famakafakana famantarana avy amin'ny arsenal Wolfram Mathematica dia azo ampiharina amin'ny angona toy izany, na raha manana fanehoan-kevitra manakiana ianao, azafady mametraha hevitra.
Source: www.habr.com