МТЗ

Утилита предназначена для работы с данными магнитотеллурических зондирований. Частотные зависимости магнитотеллурических импедансов, координаты точек зондирований и другая техническая информация импортируются из входных данных в формате *.edi. (Поддерживаются следующие стандарты файла: "SEG 1.0", "4.3", "SEG 1.01")

В текущей версии реализован следующий основной  функционал, разделённый на три вкладки EDI->SHP, Передаточные функции, 1D инверсия (Occam1D).

EDI->SHP:

Вкладка предназначена для создания shp-файлов с координатами точек зондирований и линиями профилей (точечных и линейных). Часто материал приходит в не отсортированном виде, либо в сортировке отличной от традиционной профиль-пикет. Поэтому при создании ГИС-проектов необходимо построить схемы расположения точек и профилей. При необходимости осуществить переименование файлов в сортировке профиль-пикет.

I.     Экспорт координат единичных точек измерений в формат shp;

II.     Экспорт линии профиля в формат shp.

Вышеперечисленные функции необходимы для построения схем фактического расположения точек измерений и профилей. Ниже представлен скриншот вкладки  с красными цифрами пошаговой разметки этапов работы. На пути преобразования edi файлов в shp-файл (сцена) выполняются следующие шаги.

1.     Ввод пути папки с edi-файлами.

2.     Окно статистики, которое отображает количество прочтённых файлов и результат приведения файлов к единой сетке частот.

3.     Ввод названия профиля (одно имя для shp-файла и сцены). Допускаются русские или английские буквы, цифры, символы тире и нижнее подчёркивание.

4.     Ввод пути папки для сохранения shp-файла.

5.     После нажатия кнопки Создать shp в редакторе проектов появится сцена подгруженным из папки shp-файлом. По умолчанию файл сцены (с расширением *._sn) не сохраняется. Сохранение файла сцены осуществляется пользователем в Редакторе проектов.

6.     SHP-файл в зависимости от галочки Профильные данные будет либо линейным (галочка отмечена), либо точечным (галочка снята).

Ниже приведен результат работы с экспортом данных *.edi в линейный и точечный shp-файлы на примере профиля из 109 пикетов. Файлы *.edi массива данных имеет упорядоченные имена (профиль_пикет): 14_001.edi, 14_002.edi, 14_003.edi, 14_004.edi, 14_005.edi и т.д.

Просмотр кривых:

Вкладка предназначена для просмотра передаточных функций: RhoT_xy, Phi_xy, RhoT_yx, Phi_yx, RhoT_eff, Phi_eff.

1.  Ввод пути папки с edi-файлами.

2.  Окно статистики, которое отображает количество прочтённых файлов и результат приведения файлов к единой сетке частот.

3. Кнопка масштабирования и перерисовки изображения. Кнопка используется при изменении размеров основного окна утилиты и некорректном отображении кривых.

4. Выбор имени файла для отображения из списка загруженных.

5. Выбор компоненты передаточной функции.

Передаточные функции:

Формирование, расчёт и экспорт в сцену передаточных функций осуществляется в несколько этапов:

1.     Загрузка профиля данных в формате *.edi;

2.     Формирование массивов данных передаточных функций начинается с расчёта общей для всех пикетов сетки частот, далее производится расчёт передаточных функций (кажущегося сопротивления RhoK_xy,yx, RhoK_eff и фазы главных импедансов), выброс отскоков (фиксированный амплитудный критерий), аппроксимация кривой кажущегося сопротивления (зависимость RhoK от периода/частоты) кубическим сплайном, интерполяция рассчитанных значений передаточных функций на общую сетку частот с последующим медианным сглаживанием по трём значением. Ограничение на количество частот принимаемых в обработку - не менее трёх.

Оценка среднего расстояния между пикетами позволяет получить представление о соблюдении проектного шага измерений, а также выявлять ошибки сортировки точек по принципу профиль_пикет, наличие случайно попавших в профиль точек не принадлежащих профилю.

3.     Выбор компонент (xy, yx, eff) для сохранения передаточных функций и шкал заливки разрезов (*._rg), галочками отмечаем сохраняемые в TOC передаточные функции. ТОС-файл (*.pgrid), содержащий массив значений выбранных передаточных функций, формируется по регулярной сети N x N_freq, где N-количество пикетов, а N_freq количество частот(периодов). Расстояние между пикетами в *.pgrid выбирается по оценке среднего расстояния между пикетами съемки.

4.     Нормализация амплитуд по частоте с минимальной дисперсией. По каждой частоте на профиле рассчитывается среднее значение и дисперсия кажущегося сопротивления. После выбора частоты с минимальной дисперсией RhoK, для каждого пикета рассчитывается отношение значения RhoK на выбранной частоте к среднему значению RhoK по профилю. Далее, на коэффициенты равные полученным отношениям по каждому пикету, умножаются значения RhoK на всех остальных периодах. Нормированные массивы записываются в TOC-файл как отдельное свойство с маркировкой _NAMD (Normalized amplitudes minimal dispersion).

5.     Ввод имени сцены, оно же будет именем TOC-файла;

6.     Ввод пути папки для сохранения TOC-файла. Сохранение файла сцены выбирается пользователем в Редакторе проектов. По умолчанию файл сцены (*._sn) не сохраняется.

7.     Кнопка запуска рассчётов.

1D инверсиия (Occam1D):

В этом модуле реализован алгоритм одномерной инверсии Occam1D для магнитотеллурических данных в формате edi.Ниже ссылка на оригинальную статью:

Constable, S. C., R. L. Parker, and C. G. Constable, 1987, Occam’s inversion –– A practical algorithm for generating smooth models from electromagnetic sounding data, Geophysics, 52 (03), 289–300.

В каждом пикете по эффективному кажущемуся сопротивлению и фазе подбирается модель. Совокупность этих моделей формируется в профильную сцену ГИС-Integro.

1.  Загрузка профиля данных в формате *.edi;

2. Окно статистики. Формирование массивов данных передаточных функций начинается с расчёта общей для всех пикетов сетки частот, далее производится расчёт передаточных функций (кажущегося эффективного сопротивления RhoK_eff и фазы эффективного импеданса), выброс отскоков (фиксированный амплитудный критерий), аппроксимация кривой кажущегося сопротивления (зависимость RhoK от периода/частоты) кубическим сплайном, интерполяция рассчитанных значений передаточных функций на общую сетку частот с последующим медианным сглаживанием по трём значением. Ограничение на количество частот принимаемых в обработку - не менее трёх.

Оценка среднего расстояния между пикетами позволяет получить представление о соблюдении проектного шага измерений, а также выявлять ошибки сортировки точек по принципу профиль_пикет, наличие случайно попавших в профиль точек не принадлежащих профилю.

3. Параметры модели, количество итераций, нормализация амплитуд.

Параметры модели:

"Шаг по профилю" - расстояния между пикетами. Обычно ставится проектное значение, которое можно проконтролировать средним расстоянием между пикетами в окне статистики. В ТОС-файле (Двумерная развёртка) - это значение DX.

"Шаг по глубине" - в ТОС-файле (Двумерная развёртка) это значение DY.

"Максимальная глубина" - глубина модели. Задаётся исходя из частотного диапазона измерений и представлений о проводимости разреза.

"Геометрический коэффициент" - мощность каждого последующего слоя моделирования будет умножаться на этот коэффициент. Мощность первого слоя Н1="Шаг по глубине", второго слоя H2="Шаг по глубине" x "Геометрический коэффициент" и т.д. до достижения максимальной глубины.

"Количество итераций" - максимальное число попыток подобрать модель, соответствующую наблюдённым данным (как правило подбор осуществляется за 10-20 итераций). Максимально возможное число итераций = 100.

"Нормализация амплитуд". По умолчанию процедура выполняется всегда. Если на вход были поданы уже отнормированные сплайны, то выбираем "Без нормализации".

4. Корневое имя 2D сцен(профиля) с данными в TOC: исходные данные RhoT_eff, Phi_eff(имя_data), нормированные RhoT_eff, Phi_eff (имя_NAMD), подобранная модель УЭС (имя_model), модельные передаточные функции RhoT_eff, Phi_eff (имя_calc).

5. Папка для сохранения результатов.

6. Старт расчёта 1D моделей. Выбрав название профиля и папку для сохранения результатов, нажимаем "Рассчитать".

В результате вычислений получаем 4 сцены, которые расположены в порядке этапов обработки профиля.

"Название профиля"_data - сцена с исходными данными приведёнными к единой сетке частот с выбросом отскочивших значений.

"Название профиля"_NAMD_data - сцена описанная выше после нормализации амплитуд.

"Название профиля"_model- сцена с результатом инверсии (глубинная модель).

"Название профиля"_calc - результат решения прямой задачи от подобранной модели. Этот результат полезно сравнить с "Название профиля"_NAMD_data.

В папке "Результат" помимо ТОС-файлов, сохраняется табличный файл в формате csv расчётом погрешностей наблюденных и расчётных кривых.

Сцены сохраняются пользователем в Редакторе проектов. Если этого не сделать в папке с результатом останутся только ТОС-файлы и csv.