Phân tích tài liệu từ ở Nam Bộ bằng phép biến đổi wavelet

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -*** - DƯƠNG HIẾU ĐẨU PHÂN TÍCH TÀI LIỆU TỪ Ở NAM BỘ BẰNG PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELET LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ TP HỒ CHÍ MINH - 2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -*** - DƯƠNG HIẾU ĐẨU PHÂN TÍCH TÀI LIỆU TỪ Ở NAM BỘ BẰNG PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELET Chuyên ngành: Địa Vật Lý Mã số: 1.02.24 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS ĐẶNG VĂN LIỆT PGS.TS TRẦN VĨNH TUÂN TP HỒ CHÍ MINH - 2009 - ii - LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các cơng thức kết tính tốn nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Dương Hiếu Đẩu - iii - LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến Thầy, PGS.TS Đặng Văn Liệt giúp đỡ tận tình Thầy suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận án Tôi xin cảm ơn thật nhiều PGS.TS Trần Vĩnh Tn, người Thầy dẫn dắt ln khích lệ đường học tập nghiên cứu Tôi xin cảm ơn thật nhiều GS.TS Lê Minh Triết, người Thầy truyền đạt cho niềm say mê với môn học Vật lý Địa Cầu Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thành Vấn, PGS.TS Lê Cảnh Đại, PGS.TS Châu Văn Tạo, người Thầy giúp đỡ, động viên, đóng góp nhiều ý kiến cho từ bắt đầu nghiên cứu Địa Vật Lý Xin chân thành cảm ơn Thầy Cô Bộ môn Vật Lý Địa Cầu Bộ môn Vật Lý Tin Học, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP HCM tạo điều kiện tốt cho tơi thời gian hồn thành luận án Tơi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Khoa Khoa Học Trường Đại Học Cần Thơ, bạn bè đồng nghiệp hỗ trợ, động viên tạo điều kiện cho thời gian học tập Xin bày tỏ lòng biết ơn đến Gia đình tơi, ln bên tôi, tạo điều kiện thuận lợi cho vượt qua khó khăn học tập thực luận án Dương Hiếu Đẩu - iv - MỤC LỤC Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị MỞ ĐẦU ii iii iv vii viii ix 01 PHẦN LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELET 1.1 Mở đầu 1.2 Phép biến đổi wavelet liên tục 1.2.1 Giới thiệu 1.2.2 Phép biến đổi thuận 1.2.3 Các tính chất hàm wavelet 1.2.4 Biểu diễn hệ số wavelet 1.2.5 Pháp biến đổi wavelet nghịch 1.2.6 Phép biến đổi wavelet liên tục hai chiều nhiều chiều 1.2.7 Tiêu chuẩn chọn hàm wavelet 1.2.8 Mật độ lượng 1.2.9 Rời rạc hóa biến đổi wavelet liên tục 1.2.10 Hiệu ứng biên 1.3 Phép biến đổi wavelet rời rạc 1.3.1 Giới thiệu 1.3.2 Biến đổi wavelet rời rạc phân tích đa phân giải 1.3.3 Phép biến đổi wavelet rời rạc hai chiều 1.3.4 Tách trường lọc nhiễu 1.4 Kết luận 05 05 06 06 08 09 10 11 12 13 17 18 19 23 23 23 25 26 27 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BIÊN ĐA TỈ LỆ ÁP DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÀI LIỆU TỪ 2.1 Mở đầu 2.2 Phương pháp xác định biên đa tỉ lệ 28 29 -v- 2.2.1 Các khái niệm 2.2.2 Phương pháp xác định biên đa tỉ lệ 2.3 Phép chuyển trường lên 2.3.1 Phương pháp chuyển trường lên miền không gian 2.3.2 Phương pháp chuyển trường lên miền số sóng 2.4 Kết luận 29 31 36 37 39 40 PHẦN THỰC NGHIỆM CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÁC HÀM WAVELET VÀ TÍNH CHỈ SỐ CẤU TRÚC 3.1 Mở đầu 3.2 Xây dựng hàm wavelet phân tích tài liệu từ 3.2.1 Xác định hàm làm trơn 3.2.2 Wavelet Poisson Moreau – Phương pháp Gradien 3.2.3 Wavelet Poisson-Hardy – Phương pháp Laplaxien 3.2.4 Xác định vị trí độ sâu nguồn trường 3.3 Tạo hàm wavelet Poisson – Hardy Matlab 3.4 Xác định số cấu trúc nguồn 3.4.1 Khái niệm 3.4.2 Xác định số cấu trúc 3.5 Kết luận CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH TRƯỜNG TỪ CỦA CÁC MƠ HÌNH LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM 4.1 Mở đầu 4.2 Mơ hình tốn 4.2.1 Mơ hình – Nguồn trường hình trụ nằm ngang dài vơ hạn 4.2.2 Mơ hình hai – Nguồn trường nửa phẳng mỏng nằm ngang 4.2.3 Mơ hình ba – Nguồn trường cầu 4.2.4 Mơ hình bốn – Nguồn trường vỉa cắm nghiêng 4.2.5 Mơ hình năm – Nguồn trường đa giác 4.3 Giới thiệu mơ hình thực nghiệm 4.3.1 Địa điểm 4.3.2 Giới thiệu máy đo – Từ kế Prôton PM–2 4.3.3 Thời điểm đo 41 41 41 42 42 44 46 47 50 50 51 55 56 56 56 57 60 63 65 68 71 71 72 72 - vi - 4.3.4 Hiệu chỉnh trường từ bình thường 4.3.5 Giới thiệu mơ hình 4.4 Kết đo phân tích mơ hình thực nghiệm 4.4.1 Mơ hình – Phuy sắt đặt nằm ngang 4.4.2 Mơ hình hai – Phuy sắt đặt thẳng đứng 4.4.3 Mơ hình ba – Phuy sắt bình ga đặt nằm ngang 4.4.4 Mơ hình bốn – Phuy sắt bình ga đặt thẳng đứng 4.5 Kết luận CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH TÀI LIỆU TỪ Ở NAM BỘ 5.1 Mở đầu 5.2 Các đứt gãy vùng nghiên cứu 5.2.1 Nhóm đứt gãy theo phương Tây Bắc – Đơng Nam 5.2.2 Nhóm đứt gãy theo phương Đơng Bắc – Tây Nam 5.2.3 Nhóm đứt gãy theo phương kinh tuyến kinh tuyến 5.2.4 Nhóm đứt gãy theo phương vĩ tuyến vĩ tuyến 5.3 Đặc điểm dị thường từ 5.3.1 Các dị thường mạnh Tây Ninh phía Bắc TP Hồ Chí Minh 5.3.2 Các dị thường mạnh vùng nâng Sài Gòn (phía Nam TP Hồ Chí Minh) vùng nâng Sóc Trăng 5.3.3 Các dị thường thuộc vùng trũng Đồng Tháp – Cà Mau 5.4 Phân tích tuyến đo từ Nam 5.4.1 Tuyến Cà Mau – An Giang 5.4.2 Tuyến Cà Mau – Trà Vinh 5.4.3 Tuyến Sóc Trăng – Long An 5.4.4 Tuyến Trà Vinh – Đồng Tháp 5.4.5 Tuyến Cà Mau – Sóc Trăng 5.4.6 Tuyến Hà Tiên – Đồng Tháp 5.5 Kết luận 72 73 73 73 75 78 81 83 84 84 85 86 88 89 89 90 90 91 KẾT LUẬN DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 92 92 94 104 112 118 123 127 131 132 136 TÀI LIỆU THAM KHẢO 137 - vii - DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Từ gốc Nghĩa tiếng việt 1-D 2-D 3-D n-D CWT One dimention Two dimentions Three dimentions n dimentions Continuous Wavelet Transform Derivative of Gauss Discrete Wavelet Transform Fast Fourier Transform Fourier Transform Inverse Discrete Wavelet Transform International Geomagnetic Reference Field Multiscale Edge Detection Scale Windowed Fourier Transform Một chiều Hai chiều Ba chiều n chiều Biến đổi wavelet liên tục DOG DWT FFT FT IDWT IGRF MED s WFT Đạo hàm hàm Gauss Biến đổi wavelet rời rạc Biến đổi Fourier nhanh Biến đổi Fourier Biến đổi wavelet rời rạc ngược Trường địa từ tham chiếu quốc tế Xác định biên đa tỉ lệ Tỉ lệ Phép biến đổi Fourier cửa sổ Chữ viết tắt Nghĩa tiếng việt nnk W Nhiều người khác Ký hiệu hệ số biến đổi wavelet liên tục Ký hiệu hệ số biến đổi wavelet Poisson Ký hiệu hệ số biến đổi wavelet Poisson – Hardy WP WPH ... Rời rạc hóa biến đổi wavelet liên tục 1.2.10 Hiệu ứng biên 1.3 Phép biến đổi wavelet rời rạc 1.3.1 Giới thiệu 1.3.2 Biến đổi wavelet rời rạc phân tích đa phân giải 1.3.3 Phép biến đổi wavelet rời... chiều Biến đổi wavelet liên tục DOG DWT FFT FT IDWT IGRF MED s WFT Đạo hàm hàm Gauss Biến đổi wavelet rời rạc Biến đổi Fourier nhanh Biến đổi Fourier Biến đổi wavelet rời rạc ngược Trường địa từ. .. QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -*** - DƯƠNG HIẾU ĐẨU PHÂN TÍCH TÀI LIỆU TỪ Ở NAM BỘ BẰNG PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELET Chuyên ngành: Địa Vật Lý Mã số: 1.02.24 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ