СПОСОБ АНАЛИЗА ЛИНЕАМЕНТОВ Российский патент 1998 года по МПК G01C11/06 G01V9/00 

Изобретение относится к обработке данных аэрокосмической съемки и может быть использовано при поиске и разведке нефтяных, газовых и рудных месторождений.

Способ анализа линеаментов основан на изучении линеаментов - линейных элементов изображений естественного происхождения, выделяемых на аэрокосмических снимках и других материалах.

Линеаменты отображают отчетливо видимые границы между контурами с различным тоном и рисунком изображения (например, прямолинейные границы зон одинаковой растительности) или контуры с незначительной шириной в масштабе снимка, которым соответствуют прямолинейные отрезки гидросети, уступы, гривки, расщелины, ущелья, открытые трещины, дайки, пласты и т. д.

Эти линеаменты переносят на топооснову, где фиксируют только их длину и направление и изображают их в виде прямых или кривых линий одинаковой толщины, получая таким образом схему линеаментов.

Способы анализа линеаментов предусматривают разделение схем на окна анализа, измерение длин отрезков линеаментов, лежащих в каждом из окон, и проведение обработки измеренных величин с целью достижения геологического результата [1].

При анализе схем линеаментов может быть использована фильтрация. Известно несколько способов фильтрации линеаментов, в основе которых лежат физические закономерности их распределений. Известна фильтрация по направлению, для чего строят розы-диаграммы и подавляют линеаменты определенных направлений [2] . Известна фильтрация по длинам [2]. Известна закономерность в распределении расстояний между разломами определенных размеров и направлений [3], поэтому этот параметр также может быть использован для фильтрации линеаментов.

Анализ распределения линеаментов показывает, что они ориентированы по определенным направлениям, которые группируются в несколько секторов, число которых не более 6 или 8. Каждый сектор ориентации линеаментов имеет свою величину центрального угла и содержит свое количество линеаментов. Поэтому линеаменты каждого сектора должны анализироваться самостоятельно. На схеме линеаментов определяют секторы ориентации линеаментов и биссектрисы центральных углов этих секторов; отбирают линеаменты, ориентированные в данном секторе. В направлении, перпендикулярном биссектрисе центрального угла сектора, через равные промежутки проводят профили. Затем анализируют распределение линеаментов вдоль этих профилей.

Известны способы анализа сигналов для изучения законов их распределения и фильтрации. Известен способ анализа сигналов, при котором строят их амплитудный спектр [4]. Недостаток этого способа заключается в следующем. Линеаменты на схеме изображаются линиями одинаковой ширины. Таким образом, будет строиться амплитудный спектр последовательности одинаковых сигналов. Но амплитудные спектры одинаковых сигналов, смещенных друг относительно друга, равны между собой. Амплитудный спектр совокупности линеаментов не будет отображать характера их расположения на схеме.

Близким техническим решением является построение фазового спектра совокупности линеаментов [4]. Известно, что фазовые спектры одинаковых сигналов, разнесенных в пространстве, отличаются друг от друга. Недостатком этого способа является то, что его реализация требует использования громоздкой процедуры спектрального преобразования, а сам график фазового спектра имеет малое разрешение.

Наиболее близким техническим решением является способ анализа разрывов, основанный на построении графика распределения их плотности [5]. Аналогичный график может быть построен и для линеаментов. Недостатком этого способа является низкая информативность графика распределения плотности линеаментов.

Цель изобретения - понижение уровня шумов при геологических построениях, выполняемых на основании схем линеаментов, путем фильтрации линеаментов по расстоянию между ними.

Цель достигается тем, что в способе анализа линеаментов, при котором на схеме линеаментов определяют секторы ориентации линеаментов и биссектрисы центральных углов этих секторов, отбирают линеаменты, ориентированные в данном секторе, в направлении, перпендикулярном биссектрисе центрального угла сектора через равные промежутки проводят профили, отмечают точки пересечения профилей с линеаментами, для каждой такой точки определяют участок профиля и участки линеаментов, проходящих через данную точку, и ставят между ними взаимное соответствие, участок профиля расположен между серединами двух соседних отрезков профиля, соединяющих данную точку пересечения профиля с линеаментом с соседними точками, а каждый из участков линеаментов расположен между серединами двух соседних отрезков этого же линеамента, соединяющих данную точку пересечения профиля с линеаментом с соседними точками или ограничен одним или двумя концами линеамента, на каждом профиле последовательно измеряют длины указанных участков профиля и строят графики распределения этих длин, подавляют определенный диапазон длин, находят участки профиля, лежащие в определенном диапазоне длин, находят и подавляют соответствующие им участки линеаментов.

На фиг. 1 представлена схема линеаментов, ориентированных в определенном секторе; на фиг. 2 - график распределения длин участков профиля; на фиг. 3 - отфильтрованная схема линеаментов.

На фиг. 1 линеаменты обозначены 1-2, 3-4, 5-6, 7-8, 9-10, 28-23; 11-12 - биссектриса центрального угла выбранного сектора ориентации линеаментов; 14-15, 16-17, 18-19 - профили. Точки пересечения профиля 16-17 с линеаментами - 20, 21, 22, 23, 24. Точке 21 соответствует участок профиля 25-26 и участок линеамента 30-31. Точке 22 соответствует участок профиля 26-27 и участок линеамента 32-33. Точке 23 соответствует участок профиля 27-28 и участки линеаментов 34-35 и 29-23.

На фиг. 2 представлен график распределения длин участков профиля 16-17, соответствующих точкам 21, 22 и 23. Длина участка профиля 25-26 равна 21 мм и представлена на фиг. 2 отрезком единичной длины в точке 21 на оси абсцисс. Длина участка профиля 26-27 равна 16 мм и представлена на фиг. 2 отрезком единичной длины в точке 16 на оси абсцисс. Длина участка профиля 27-28 равна 20 мм и представлена на фиг. 2 отрезком единичной длины в точке 20.

Фильтрация линеаментов работает следующим образом. Предположим, что необходимо подавить длины участков профиля в диапазоне 14-17 мм. В этом диапазоне есть только один отсчет, соответствующий длине 16 мм. Это длина участка профиля 26-27. Этому участку соответствует точка 22 и участок линеамента 32-33. В результате фильтрации этот участок линеамента будет подавлен. Результат фильтрации представлен на фиг. З.

Способ реализуется в следующей последовательности операций. На схеме линеаментов определяют секторы ориентации линеаментов и биссектрисы центральных углов этих секторов. Отбирают линеаменты, ориентированные в данном секторе. В направлении, перпендикулярном биссектрисе центрального угла сектора, через равные промежутки проводят профили. Отмечают точки пересечения профилей с линеаментами, для каждой такой точки определяют участок профиля и участок линеаментов, проходящих через данную точку и устанавливают между ними взаимное соответствие. На каждом профиле последовательно измеряют длины указанных участков профиля и строят график распределения этих длин. По графику определяют диапазон длин, подлежащих подавлению, находят участки профиля, лежащие в данном диапазоне длин, находят и подавляют соответствующие им участки линеаментов.

Способ может быть использован при обработке данных аэрокосмической съемки, а также при поиске и разведке нефтяных, газовых и рудных месторождений. На схеме линеаментов определяют секторы ориентации линеаментов и биссектрисы центральных углов этих секторов. Отбирают линеаменты, ориентированные в данном секторе. Перпендикулярно биссектрисе центрального угла через равные промежутки проводят профили. Отмечают точки пересечения профилей с линеаментами. Для каждой такой точки определяют участок профиля и соответствующие ему участки линеаментов. На каждом профиле последовательно измеряют длины указанных участков профиля и строят график распределения этих длин. На графике подавляют определенный диапазон длин. Находят участки профиля, лежащие в этом диапазоне длин, находят и подавляют соответствующие им участки линеаментов. Техническим результатом изобретения является понижение уровня шумов при геологических: построениях, выполняемых на основании схем линеаментов, путем фильтрации линеаментов по расстоянию между ними. 3 ил.

Способ анализа линеаментов, при котором на схеме линеаментов определяют секторы ориентации линеаментов и через равные промежутки проводят профили, отличающийся тем, что определяют биссектрисы центральных углов секторов ориентации линеаментов, отбирают линеаменты, ориентированные в данном секторе, а профили проводят в направлении, перпендикулярном биссектрисе центрального угла, отмечают точки пересечения профилей с линеаментами, для каждой такой точки определяют участок профиля и соответствующие ему участки линеаментов, проходящих через данную точку, причем указанный участок профиля расположен между серединами двух соседних отрезков профиля, соединяющих данную точку пересечения профиля и линеамента с соседними точками, а каждый из участков линеаментов расположен между серединами двух соседних отрезков этого же линеамента, соединяющих данную точку пересечения профиля и линеамента с соседними точками, или ограничен одним или двумя концами линеамента, на каждом профиле последовательно измеряют длины указанных участков профиля и строят графики распределения этих длин, на которых подавляют определенный диапазон длин, находят участки профиля, лежащие в этом диапазоне, длин и подавляют соответствующие им участки линеаментов.