Lowess方法在EH4视电阻率数据处理中应用.pdfVIP

Lowess方法在EH4视电阻率数据处理中的应用 鲁志强1彭 勇1 罗 术1 1．云南省交通规划设计研究院 昆明650011 摘要：EH4的视电阻率数据是进行反演和进一步分析的基础数据，直接决定了最终的成果图，但依赖于DOS 界面的Imagem软件和常规的处理方法处理数据时难以达到理想的效果。Lowess平滑方法作为一种稳健性的非 参数回归平滑算法在处理散点数据具有许多优点。本文分析了EH4视电阻率形成的过程及特点，研究了Lowess 方法的原理及特点。基于Matlab平台编程读取EH4的阻抗文件，利用Lowess方法对实测视电阻率数据进行处 理分析，采用某隧道勘察的EH4资料验证了该方法的有效性。 关键词：EH4；Lowess；非参数回归平滑 虚数符号。 1 引 言 视电阻率计算公式为： EH4连续大地电磁测量仪器是由美国以研制大地 p=专I驯H12 电磁仪器而闻名的EMI公司和以制造高分辨率地震仪 著名的Geomrtrics公司联合研制，由于该系统设备轻 便，工作效率高，效果突出，在工程环境、地质矿产勘 即为视电阻率，通过在一个宽频带上测量E和H计算 查等领域得到了广泛的应用。在EH4的应用中，数据 出视电阻率和相位，然后反演即可得到真电阻率。 处理工作是关键的一环，但由于EH4仪器采集数据过 在E}14仪器的数据采集处理过程中，生成有x、Y、 程中容易受到各种干扰，而。EH4仪器自带的软件 z开头命名的三个文件，Y文件为时间序列的大地电磁 Imagem在处理各种干扰时功能有限，需要对EH4的视 信号文件，通过对Y文件的处理形成功率谱文件也就 电阻率进行二次处理，剔除干扰。Lowess(Locally 是x文件，然后通过对x文件进行最小二乘阻抗估算 RegressionScatterplotSmoother，稳健局部加 Weighted 即得到阻抗文件z文件。z文件包含包含58个频点的 权回归散点平滑法，也称为Loess)方法是统计学中的 数据信息，每个频点包括两个方向的视电阻率、全息相 一种稳健的非参数回归方法，具有不需要初始函数模 干度、相位值以及八个方向的阻抗值。通常由于数据质 型，对异常值具有抵抗力的优点。笔者尝试基于Matlab 量原因可用频点并不能达到58个。Imagem就是通过调 平台，通过Lowess平滑方法来处理EH4视电阻率益线， 用z文件中的视电阻率进行Bostic反演将频率域的电 优化资料处理的结果。 阻率转换为深度域的电阻率。Bostic反演是基于大地电 2 EH4视电阻率的形成及特点 磁测深曲线低频渐近线的性质，将视电阻率随周期变化 的曲线变换为电阻率随深度变化的曲线。反演计算公式 EH4的基本原理是大地电磁理论，依靠测量两个正 如下： 交的水平电场(E。，E，，)和水平磁场(Hx，H，，)来计 1．dlgP。 算地下介质的电阻率。将