Фильтрация помех

В.П.Дудкин, И.Н.Кошелев

Кроме энергетического фильтра, описанного в разделе 2, для фильтрации аномалий-помех были исследованы также

– фильтр Шеппарда [Дэвис 1977] :

(15)

- фильтр В. Мягкова [Каждан, Гуськов 1990] :

(16)

- метод усреднения в минимальном расчетном интервале (3 точки) по формуле (2).

Все отмеченные способы фильтрации опробовались на теоретическом примере – локальной аномалии, вычисленной корреляционным методом по суммарному магнитному полю (кривая 5 на рис. 3), включающему фон помех с нулевым средним и стандартом s = ± 5 нТ. Результаты представлены на рис. 6 и в таблице 3. Как видно из рисунка, осложненная помехами локальная аномалия (кривая 2), вычисленная корреляционным методом по исходному полю (график 1), после фильтрации энергетическим фильтром (кривая 3) выглядит наиболее гладкой и свободной от помех. Однако при этом амплитуда аномалии уменьшается в 4 раза и заметно возрастает ее ширина. Слабые локальные аномалии при такой фильтрации могут быть вовсе потеряны.

Фильтр В. Мягкова неплохо подавляет помехи, но почти вдвое ослабляет амплитуду локальной аномалии. Мало перспективные для разделения региональных и локальных аномалий фильтр Шеппарда и метод усреднения по трем точкам дают наилучшие результаты (кривые 5, 6). Но и в этом случае амплитуда локальной аномалии уменьшается примерно на 25%.

Исходя из этого, на стадии качественной интерпретации магнитометрических данных и при условии, что искомые локальные аномалии характеризуются достаточно высокими амплитудами (на уровне А >= 5..10 s, где s – стандарт помех), можно рекомендовать применение фильтра Шеппарда или метод усреднения в минимальном по размеру расчетном окне (3 точки). В других случаях и, в частности, при необходимости сохранения амплитуд локальных аномалий, например, для оценки намагниченности археологических объектов, можно отфильтровать помехи амплитудным фильтром, заменив нулями все значения, не превышающие (2…3) s. При этом поле локальных аномалий очищается от “мусора”, а сами аномалии сохраняют свою истинную амплитуду (хотя и остаются осложнены случайными ошибками).

Таблица 3. Сравнительная характеристика результатов фильтрации помех.