數(shù)學(xué)開(kāi)題報(bào)告優(yōu)秀

時(shí)間：2024-06-17 03:06:46 開(kāi)題報(bào)告我要投稿

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數(shù)學(xué)開(kāi)題報(bào)告優(yōu)秀范文

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　　一、本課題的研究意義和目的

　　地震勘探技術(shù)始于20世紀(jì)初，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展已成為地球物理勘探界的一種重要技術(shù)手段。

　　在地震勘探領(lǐng)域，地震剖面是第一手的地下地質(zhì)信息源，其所包含的斷裂、褶皺等構(gòu)造信息也是極其豐富。地震波在其傳播過(guò)程中，通過(guò)能量和信息的轉(zhuǎn)換，將表征各種地質(zhì)現(xiàn)象的信號(hào)輸出在地震剖面中。

　　地震剖面是由地震勘探野外采集而得，且環(huán)節(jié)眾多，每個(gè)環(huán)節(jié)中所需的工作手段和采集儀器均不同，相應(yīng)的會(huì)伴隨各種人為、儀器或自然環(huán)境所造成的不確定性因素，這樣致使最終所采集到的信息中會(huì)存在很多與實(shí)際地質(zhì)情況并不相符的假象，這些假象會(huì)誤導(dǎo)數(shù)據(jù)解釋人員對(duì)實(shí)際地質(zhì)構(gòu)造的判斷。即使地震剖面所傳遞的構(gòu)造信息與實(shí)際相符，但在地震數(shù)據(jù)的解釋環(huán)節(jié)，也很可能因不同解釋人員的主觀因素而導(dǎo)致同一條地震剖面的構(gòu)造解釋結(jié)果出現(xiàn)多解性。比如斷層，在地震剖面上最直觀的反應(yīng)便是同相軸的不連續(xù)但導(dǎo)致同相軸錯(cuò)斷的原因很多，故不是所有的同相軸錯(cuò)斷現(xiàn)象均表征斷層。

　　對(duì)于地震勘探中的斷層解釋而言，通過(guò)對(duì)地震剖面做處理，若能精確地檢測(cè)到真實(shí)斷層信息，并壓制偽斷層信息，這無(wú)疑對(duì)后續(xù)的斷層解釋環(huán)節(jié)是一大福音，因此本文針對(duì)地震斷層檢測(cè)方法進(jìn)行了深入的研究。

　　二、本課題的研究現(xiàn)狀

　　地震屬性一詞始于20世紀(jì)70年代，可用于刻畫(huà)地震數(shù)據(jù)中不同地質(zhì)特征信息。地震屬性分類很多，本文主要涉及以提取斷層特征為主的屬性。

　　斷層地震響應(yīng)主要表現(xiàn)為地震波同相軸位移或中斷等橫向不連續(xù)的特征，這些特征是人工識(shí)別斷層的基礎(chǔ)，但是人工識(shí)別斷層效率低，主觀性強(qiáng)，解釋能力局限。所以，學(xué)者們針對(duì)斷裂系統(tǒng)的精確解釋，提出并應(yīng)用了很多地震屬性技術(shù)來(lái)檢測(cè)地震數(shù)據(jù)中的相鄰地震道波形的不連續(xù)性。

　　Bahorich和Farmer（1995）提出了在三維斷層解釋技術(shù)中占據(jù)重要地位的基于互相關(guān)的第一代相干算法，Marfurt等（1998）提出了基于多道相似性的第二代相干算法，Gersztenkorn和Marfurt（1999）提出了基于特征結(jié)構(gòu)的第三代相干算法。相干體技術(shù)在很大程度上提高了斷層的解釋效率，大部分?jǐn)鄬幼詣?dòng)檢測(cè)技術(shù)也主要是以這三代相干體技術(shù)為核心進(jìn)行改進(jìn)的。然而，傳統(tǒng)的基于滑動(dòng)窗口的相干體屬性對(duì)處理數(shù)據(jù)信息中的局部非平穩(wěn)特征有一定的難度。近年來(lái)，更多的斷層自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)被開(kāi)發(fā)用以解決以上問(wèn)題。方差體技術(shù)被用于檢測(cè)地下斷層及地層不連續(xù)變化信息取得了非常卓越地成效，混沌體技術(shù)依據(jù)地震振幅值的混亂性來(lái)表征地層的不連續(xù)性。這些屬性均能突出地層的橫向不連續(xù)性，但是對(duì)地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求較高，同時(shí)噪聲等偽斷層信息可能使檢測(cè)到的斷層呈斷續(xù)狀，缺乏一定的連續(xù)性和完整性，故很多學(xué)者致力于改善這種情況，提出利用蟻群算法、Hough變換等數(shù)學(xué)算法來(lái)強(qiáng)化這些屬性體中斷層特征，從而將表征同一條斷層的信號(hào)變成連續(xù)的線條。

　　三、本課題的研究?jī)?nèi)容

　　本文通過(guò)調(diào)研，總結(jié)了目前斷層檢測(cè)方法的研究現(xiàn)狀，并針對(duì)可表征斷層特征的地震屬性結(jié)合某種數(shù)學(xué)算法的模式進(jìn)行了著重的研究，并發(fā)現(xiàn)相應(yīng)一些方法中所存在的缺點(diǎn)，然后以此不足為突破口，對(duì)相關(guān)方法作了改進(jìn)，并通過(guò)八個(gè)章節(jié)對(duì)本文所改進(jìn)的斷層檢測(cè)方法作了詳細(xì)闡述。

　　第一章為緒論，主要介紹了本文研究的斷層檢測(cè)方法的研究現(xiàn)狀及論文的創(chuàng)新點(diǎn)。

　　第二章主要介紹了幾種以地震波同相軸橫向不連續(xù)特征為基礎(chǔ)的地震屬性的基本原理，包括梯度一致性及梯度加權(quán)一致性、C2和C3相干屬性、方差屬性，其中梯度一致性是本文所提出的一種新的地震屬性，并為了提高其抗噪性，又進(jìn)一步對(duì)其作加權(quán)處理，提出了梯度加權(quán)一致性。此外，本章還對(duì)比分析了這幾種地震屬性對(duì)地震波同相軸的橫向不連續(xù)性的檢測(cè)能力。

　　第三章主要介紹了一些圖像處理中技術(shù)理論，包括圖像分割處理中所用到的自適應(yīng)閾值選取方法和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)理論，這些技術(shù)在本文的斷層檢測(cè)方法中均有被用到，所以提前在此章節(jié)做理論鋪墊。

　　第四章主要介紹本文所提出的新斷層檢測(cè)方法-基于地震數(shù)據(jù)梯度加權(quán)一致性的蟻群算法的基本原理，并通過(guò)理論地震模型對(duì)該方法作了驗(yàn)證，之后與常規(guī)的基于方差屬性的蟻群算法及基于C3相干屬性的蟻群算法的斷層檢測(cè)效果作了對(duì)比分析。

　　第五章主要是對(duì)基于地震數(shù)據(jù)梯度加權(quán)一致性的蟻群算法在實(shí)際數(shù)據(jù)中的應(yīng)用效果作了分析研究。

　　第六章主要介紹了基于地震數(shù)據(jù)梯度一致性的Hough變換應(yīng)用于斷層檢測(cè)的基本原理，并針對(duì)此方法的缺點(diǎn)進(jìn)行了分析改進(jìn)，拓寬了其應(yīng)用于斷層檢測(cè)的范圍。

　　第七章主要驗(yàn)證了本文改進(jìn)的基于地震數(shù)據(jù)梯度一致性的Hough變換的斷層檢測(cè)方法在實(shí)際數(shù)據(jù)應(yīng)用中的可行性和有效性,并將其與基于蟻群算法的斷層檢測(cè)方法進(jìn)行了對(duì)比分析。

　　第八章總結(jié)了本文的主要內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)、及今后繼續(xù)研究的方向。

　　四、本課題創(chuàng)新點(diǎn)

　　本文主要有以下幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：

　　1）、在指紋圖像中，一致性是利用梯度向量方向的集中程度來(lái)指示局部鄰域各向異性強(qiáng)度的一個(gè)度量，本文將其作為一種新的表征地震波同相軸橫向不連續(xù)性的屬性，結(jié)果可指示斷層位置，并且受地層傾角影響極小。

　　2）、為了提高地震數(shù)據(jù)梯度一致性的抗噪性，本文對(duì)其進(jìn)行加權(quán)處理，并通過(guò)與其它表征地震波同相軸不連續(xù)的屬性對(duì)比可見(jiàn)，本文所提的梯度加權(quán)一致性具有更高的抗噪性。

　　3）、首次將地震數(shù)據(jù)梯度加權(quán)一致性和蟻群算法進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用于斷層檢測(cè)，并對(duì)比常規(guī)的基于方差屬性的蟻群算法和基于C3相干屬性的蟻群算法的斷層檢測(cè)效果，本文所提方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：抗噪性更高，斷層邊界收斂能力更強(qiáng)；在增加斷層連續(xù)性的基礎(chǔ)之上，對(duì)斷層的延伸長(zhǎng)度展現(xiàn)地更完整。

　　4）、首次將地震數(shù)據(jù)梯度一致性結(jié)合Hough變換應(yīng)用到斷層檢測(cè)中，該方法在斷層定位精確度方面要優(yōu)于前人所提的基于相干屬性的Hough變換的斷層檢測(cè)方法。

　　5）、原始的基于Hough變換的斷層檢測(cè)方法只能檢測(cè)單一斷層，針對(duì)此缺點(diǎn)，本文結(jié)合聚類分析進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)理論地震模型和實(shí)際地震數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，表明本文所改進(jìn)的方法能同時(shí)且有效地檢測(cè)出地震資料中所包含的多條斷層信息。

　　6）、在對(duì)地震數(shù)據(jù)梯度一致性進(jìn)行閾值分割獲取二值數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)，原始的基于Hough變換的斷層檢測(cè)方法是人為設(shè)置閾值，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，為了提高計(jì)算效率，本文分別利用最大類間方差法和迭代法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)地震屬性的自適應(yīng)閾值分割，經(jīng)理論地震模型的驗(yàn)證，基于這兩種方法所獲得的二值數(shù)據(jù)，均能為Hough變換環(huán)節(jié)提供有效的斷層信息，大大提高了計(jì)算效率。

　　五、參考文獻(xiàn)

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