Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ 24 (2008) 298-304 Nghiên cứu đề xuất thuật tốn xử lý, phân tích tài liệu phương pháp phân cực kích thích đa cực cải tiến Vũ ðức Minh Trường ðại học Khoa học Tự nhiên, ðại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 19 tháng 11 năm 2008 Tóm tắt Bài báo trình bày kết nghiên cứu áp dụng thuật tốn xử lý phân tích tài liệu phương pháp Thăm dị điện đa cực truyền thống cho phương pháp Thăm dị điện đa cực cải tiến, nghiên cứu ñề xuất file điều khiển, thuật tốn xử lý phân tích tài liệu phương pháp Thăm dị điện đa cực cải tiến Từ đó, chúng tơi rút kết luận cho hướng nghiên cứu cần thiết hiệu nhằm hoàn thiện lý thuyết lẫn sản phẩm cơng nghệ phương pháp Thăm dị điện ña cực cải tiến ñề xuất ðặt vấn ñề biểu diễn cho mặt cắt ñiện trở suất hay ñộ phân cực ðể có điều nói thiết bị phương pháp MRI ñã ñược cài ñặt sẵn file ñiều khiển ñể ñiều khiển trình tự ño ñạc, ñồng thời nhờ file mà số liệu ño ñã ñược lưu trữ máy theo ñịnh dạng sẵn phù hợp với phần mềm xử lý phân tích có Chính thế, tuỳ vào loại thiết bị mà file có định dạng khác Chúng tơi đề xuất thành cơng phương pháp góp phần làm phong phú thêm hệ phương pháp Thăm dị điện, phương pháp Phân cực kích thích cải tiến Các phương pháp cơng bố nhiều báo [1-5] ∗ Phương pháp ảnh điện đa cực (Multielectrode Resistivity Imaging - MRI) có qui trình đo đạc ngồi thực địa, hệ chương trình xử lý, phân tích khác với phương pháp truyền thống sử dụng thiết bị truyền thống, ñồng thời khác với phương pháp PCKT cải tiến chúng tơi đề xuất Tuy nhiên, phương pháp có nhiều ưu ñiểm ñáng ý, chẳng hạn như: q trình đo khơng phải dịch chuyển cực phát thu tuyến nhiều lần, q trình đo liên tục thu ñược số liệu tuyến khơng phải thu số liệu ñiểm ño tuyến, phần mềm xử lý phân tích có sẵn kết Vấn đề chúng tơi đặt kết hợp phương pháp MRI với phương pháp PCKT cải tiến ñó ñể tận dụng ñược ưu việt phương pháp (hệ cực đo, qui trình đo, hệ thiết bị, phần mềm xử lý, phân tích…) nhằm nâng cao hiệu chúng ðó phương pháp PCKT ña cực cải tiến mà ñã mạnh dạn ñề xuất Quá trình nghiên cứu kết 2.1 Phương pháp nghiên cứu _ ∗ Chúng tơi tiến hành cơng tác thực địa số ñịa ñiểm khác phương pháp Tác giả liên hệ ðT.: 84-4-37450026 E-mail: minhvd@vnu.edu.vn 298 V.Đ Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Cơng nghệ 24 (2008) 298-304 PCKT đa cực cải tiến với việc sử dụng hệ thiết bị SUPERSTING R1 (Mỹ) ñã ñược cài ñặt hai file ñiều khiển ño chúng tơi thiết lập [6], có cải tiến hệ cực đo đa cực có phương pháp MRI Số liệu sau thu thập có dạng file số liệu đa cực thơng thường Với ñiểm ño, có file số liệu ñối xứng file số liệu lưỡng cực Từ file số liệu ñối xứng file số liệu lưỡng cực, phải chuyển số liệu thành file số liệu đo sâu đối xứng trong, ngồi file số liệu lưỡng cực trái, phải Với ñiểm ño khác tuyến làm tương tự Chúng tơi tiến hành nghiên cứu theo hai phương án: - Phương án 1: Với số liệu thu nói trên, sử dụng thuật tốn chúng tơi đề xuất phương pháp PCKT cải tiến để xử lý phân tích - Phương án 2: Liên kết số liệu thu ñược ñã nói ñiểm thành ñịnh dạng file đa cực để đưa vào chương trình xử lý sẵn có phương pháp đa cực thơng thường 2.2 Kết 2.2.1 Phương án Muốn truy cập ñược ñến file số liệu lưu trữ máy SuperSting R1, chúng tơi lập chương trình đọc số liệu ngơn ngữ Matlab, từ ta có file số liệu cho ñiểm ño tuyến phương pháp PCKT ña cực cải 299 tiến: ñiện trở suất ño sâu ñối xứng, ñiện trở suất ño sâu lưỡng cực, ñộ phân cực ño sâu ñối xứng ñộ phân cực ño sâu lưỡng cực Từ file số liệu này, chúng tơi sử dụng hệ chương trình có phương pháp PCKT cải tiến để xử lý phân tích Kết thu ñược ñường cong, mặt cắt giả ñiện trở suất cải tiến, giả ñộ phân cực cải tiến mặt cắt ñịa ñiện (bao gồm ñối với tham số Petrovski) [6] Hình ví dụ minh hoạ cho kết mặt cắt giả ñiện trở suất mặt cắt ñịa ñiện sau xử lý tuyến ño theo phương án 2.2.2 Phương án Số liệu sau ñã ñược chuyển thành file riêng biệt ñối với loại hệ cực ño khác cho ñiểm ño, phải liên kết số liệu ñiểm ño sâu ñối với loại hệ cực ño thành ñịnh dạng file ña cực ðể ñảm bảo ñiểm ghi số liệu theo vị trí chúng vị trí cực A, B, M, N phải ñược ñịnh nghĩa lại Với số liệu ñối xứng, việc ñịnh nghĩa lại vị trí điện cực đảm bảo u cầu thực ñược với số liệu lưỡng cực lại khó khăn Dưới chúng tơi giới thiệu ví dụ file liên kết số liệu điện trở suất ño sâu ñối xứng ñiểm ño sâu tuyến ño sâu ñã nghiên cứu (bảng 1) Hình kết minh giải 1D điểm đo sâu điện tuyến đo sâu nói Hình kết phân tích nghịch đảo 2D liên kết ñiểm ño sâu kể 300 V.Đ Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Cơng nghệ 24 (2008) 298-304 Hình Kết xử lý phân tích: mặt cắt giả ñiện trở suất (trên) mặt cắt ñịa ñiện (dưới) Bảng File liên kết số liệu ño sâu ñối xứng tuyến đo Cấu hình đối xứng % Tiêu ñề 0.5 % Khoảng cách ñiện cực nhỏ 11 % Loại cấu hình tự định nghĩa % Câu hình phụ Type of measurement (0=app.resistivity, 1=resistance) % Loại giá trị ño, ñây ñiện trở suất biểu kiến 40 % Tổng số phép ño % Cách ghi số liệu tuyến % Chỉ dùng số liệu ñiện trở suất 35.00 0.00 42.00 0.00 38.00 0.00 39.00 0.00 15.45 4 4 34.00 32.00 29.00 25.00 0.00 0.00 0.00 0.00 43.50 45.50 48.50 52.50 0.00 0.00 0.00 0.00 38.00 37.50 37.00 36.50 0.00 0.00 0.00 0.00 39.50 39.50 40.00 40.50 0.00 0.00 0.00 0.00 19.52 24.83 34.18 44.78 4 19.50 11.50 0.00 0.00 58.00 66.00 0.00 0.00 36.00 34.50 0.00 0.00 41.50 42.50 0.00 0.00 57.78 74.54 0.00 0.00 77.00 0.00 33.00 0.00 44.00 0.00 95.86 % (1) V.Đ Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công nghệ 24 (2008) 298-304 301 37.50 0.00 44.50 0.00 40.50 0.00 41.50 0.00 13.15 36.50 0.00 46.00 0.00 40.50 0.00 42.00 0.00 16.71 34.50 0.00 48.00 0.00 40.00 0.00 42.00 0.00 23.17 31.50 0.00 51.00 0.00 39.50 0.00 42.50 0.00 31.80 27.50 0.00 55.00 0.00 39.00 0.00 43.00 0.00 42.50 22.00 0.00 60.50 0.00 38.50 0.00 44.00 0.00 55.24 14.00 0.00 68.50 0.00 37.00 0.00 45.00 0.00 70.61 2.50 0.00 79.50 0.00 35.50 0.00 46.50 0.00 92.72 40.00 0.00 47.00 0.00 43.00 0.00 44.00 0.00 18.21 39.00 0.00 48.50 0.00 43.00 0.00 44.50 0.00 20.79 37.00 0.00 50.50 0.00 42.50 0.00 44.50 0.00 27.47 34.00 0.00 53.50 0.00 42.00 0.00 45.00 0.00 36.71 30.00 0.00 57.50 0.00 41.50 0.00 45.50 0.00 47.86 24.50 0.00 63.00 0.00 41.00 0.00 46.50 0.00 62.65 16.50 0.00 71.00 0.00 39.50 0.00 47.50 0.00 86.90 5.00 0.00 82.00 0.00 38.00 0.00 49.00 0.00 108.37 42.50 0.00 49.50 0.00 45.50 0.00 46.50 0.00 14.99 41.50 0.00 51.00 0.00 45.50 0.00 47.00 0.00 18.60 39.50 0.00 53.00 0.00 45.00 0.00 47.00 0.00 34.96 36.50 0.00 56.00 0.00 44.50 0.00 47.50 0.00 41.64 32.50 0.00 60.00 0.00 44.00 0.00 48.00 0.00 52.02 27.00 0.00 65.50 0.00 43.50 0.00 49.00 0.00 65.24 19.00 0.00 73.50 0.00 42.00 0.00 50.00 0.00 80.45 7.50 0.00 84.50 0.00 40.50 0.00 51.50 0.00 106.36 45.00 0.00 52.00 0.00 48.00 0.00 49.00 0.00 17.13 44.00 0.00 53.50 0.00 48.00 0.00 49.50 0.00 21.59 42.00 0.00 55.50 0.00 47.50 0.00 49.50 0.00 28.65 39.00 0.00 58.50 0.00 47.00 0.00 50.00 0.00 38.08 35.00 0.00 62.50 0.00 46.50 0.00 50.50 0.00 49.36 29.50 0.00 68.00 0.00 46.00 0.00 51.50 0.00 63.08 21.50 0.00 76.00 0.00 44.50 0.00 52.50 0.00 80.69 10.00 0.00 87.00 0.00 43.00 0.00 54.00 0.00 102.42 0 0 0 (1): Cột cấu hình cực; Cột 2, vị trí điện cực xA, zA; Cột 4, vị trí điện cực xB, zB; Cột 6, vị trí điện cực xM, zM; Cột 8, vị trí điện cực xN, zN; Cột 10 giá trị ñiện trở suất ño ñược 302 V.Đ Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Cơng nghệ 24 (2008) 298-304 Hình Kết minh giải 1D Hình Kết minh giải 2D Kết luận Khẳng ñịnh lại lần tính ưu việt phương pháp PCKT ña cực cải tiến, ñặc biệt thời gian cơng tác ngồi thực địa giảm gần nửa so với phương pháp MRI kết phương pháp PCKT ña cực cải tiến thể rõ nét chi tiết hơn, lượng thơng tin thu sau xử lý phân tích nhiều (phải kể ñến tính ñược thêm ñại lượng Petrovski mà phương pháp MRI khơng có), độ sâu nghiên cứu lớn nhiều so với phương pháp MRI, không bị số liệu hai ñầu tuyến ñối với phương pháp PCKT đa cực có Với việc sử dụng thuật tốn xử lý, phân tích chúng tơi ñề xuất phương pháp PCKT cải tiến phương án nêu cịn nhược điểm: nay, sau thu ñược số liệu ño phương pháp PCKT đa cực cải tiến, chúng tơi phải chuyển số liệu ño sâu ñối xứng cải tiến ño sâu lưỡng cực cải tiến vào file riêng để xử lý phân tích Chính mà q trình xử lý phân tích chưa tự động hố hồn tồn V.Đ Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công nghệ 24 (2008) 298-304 303 Với việc áp dụng phương án có lợi hồn tồn sử dụng ñược phần mềm sẵn có tác giả giới để xử lý, phân tích Tuy nhiên có hạn chế định, là: chỉnh theo hướng tự ñộng ñối với phương pháp PCKT cải tiến - Vì hệ cực đo phương pháp PCKT cải tiến khơng mà phương pháp MRI ñều nên ñể xử lý ñiểm ño (1D) khơng gặp khó khăn liên kết để xử lý 2D thực khó khăn phải định nghĩa lại vị trí điện cực ñể ñảm bảo ñiểm ghi số liệu theo ñúng u cầu định dạng vị trí file số liệu Trường hợp định nghĩa cịn gặp khó khăn vấn đề chia lưới sai phân tiến hành nghịch đảo q trình xử lý phân tích: Những cự ly nhỏ, lưới sai phân dày, cịn cự ly lớn ngược lại Chính tâm điểm đo, mơi trường chia nhỏ hình ảnh thu ñược khó minh giải Với số liệu ñối xứng, việc định nghĩa lại vị trí điện cực đảm bảo u cầu thực dễ dàng, với số liệu lưỡng cực lại khó khăn Tác giả cảm ơn chương trình nghiên cứu khoa học Bộ Khoa học Công nghệ chủ trì hỗ trợ kinh phí giúp đỡ chúng tơi hồn thành cơng trình - Muốn liên kết số liệu thu nói ñiểm thành ñịnh dạng file ña cực ñể ñưa vào chương trình xử lý sẵn có phương pháp MRI, phải thiết lập thêm file liên kết số liệu ño ñược cho loại hệ cực ño (ñối xứng lưỡng cực) - Một khó khăn sử dụng phần mềm tốn thuận: với hệ cực đo khơng đều, nhiều phần mềm khơng hỗ trợ, cịn có hỗ trợ hệ cực đo phi chuẩn với việc bố trí cực phát bên phần mềm chưa hoàn tồn đáp ứng u cầu Hướng nghiên cứu tiếp theo: Với kết thu ñược, ñã thấy rõ ưu điểm khó khăn hai phương án nêu ðó sở để tiếp tục nghiên cứu thiết lập hệ chương trình xử lý phân tích hồn Lời cảm ơn Tài liệu tham khảo [1] Vu Duc Minh, Induced-Polarization Sounding methods in a new manner , Journal of Geology, Series B, No 17-18, p 94-101, 2001 [2] Vu Duc Minh, A new approach for document processing in the improved dipole Induced Polarization sounding method, VNU, Journal of Science, Natural Sciences and Technology, XVIII, (2002) 40 [3] Vũ ðức Minh, Xử lý tài liệu phương pháp đo sâu phân cực kích thích đối xứng cải tiến, Tạp chí Các Khoa học trái ñất, 24, (2002) 362 [4] Vũ ðức Minh, Một ñề xuất ñối với phương pháp ño sâu điện lưỡng cực cải tiến, Tuyển tập cơng trình khoa học, Hội nghị khoa học kỹ thuật ðịa Vật lý Việt nam lần thứ IV, (2005) 449 [5] Vũ ðức Minh, Ứng dụng phương pháp ño sâu ñối xứng cải tiến để khai thác thêm thơng tin hữu ích từ số liệu đo sâu điện có, Tạp chí khoa học ðại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 21, (2005) 48 [6] Vũ ðức Minh, Nguyễn Bá Duẩn, Thiết lập qui trình đo ngồi thực địa file điều khiển phương pháp Phân cực kích thích đa cực cải tiến, Tuyển tập cơng trình khoa học, Hội nghị khoa học kỹ thuật ðịa Vật lý Việt nam lần thứ V, (2007) 347 304 V.Đ Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công nghệ 24 (2008) 298-304 Study to create analyzing and processing algorithms of documents of the Improved Multi-electrode Induced-Polarization Method Vu Duc Minh College of Science,VNU, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam This article presents the study results applying analyzing and processing algorithms of documents of the Multi-electrode Resistivity Imaging method to the Improved Multi-electrode InducedPolarization methods, as well as study to create the controlling file and analyzing and processing algorithms of documents of the Improved Multi-electrode Induced-Polarization method From that, we come to the conclusions for necessary and more effective research direction in order to perfect both the theory and technology product of the Improved Multi-electrode Induced-Polarization method proposed by us ... phương pháp PCKT đa cực có Với việc sử dụng thuật tốn xử lý, phân tích chúng tơi đề xuất phương pháp PCKT cải tiến phương án nêu cịn nhược điểm: cho ñến nay, sau thu ñược số liệu ño phương pháp. .. phương pháp PCKT đa cực cải tiến, chúng tơi phải chuyển số liệu ño sâu ñối xứng cải tiến ño sâu lưỡng cực cải tiến vào file riêng để xử lý phân tích Chính mà q trình xử lý phân tích chưa tự động... Xử lý tài liệu phương pháp ño sâu phân cực kích thích đối xứng cải tiến, Tạp chí Các Khoa học trái ñất, 24, (2002) 362 [4] Vũ ðức Minh, Một ñề xuất ñối với phương pháp ño sâu ñiện lưỡng cực cải