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研究生: 陳佩欣
Pei-Hsin Chen
論文名稱: 2004年台灣西南部海域震測資料之雜波去除
The noise removal of 2004 marine seismic data acquired in the offshore SW Taiwan
指導教授: 鄭懌
Jeng, Yih
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 地球科學系
Department of Earth Sciences
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 95
中文關鍵詞: 總體經驗模組分解法經驗模組分解法海底地震儀信噪比諧和雜波濾波
英文關鍵詞: EEMD, EMD, OBS, S/N ratio, harmonic noise, filter
論文種類: 學術論文
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  • 本研究針對海底地震儀(ocean bottom seismometer,簡稱OBS)之海域震測數據的各類雜波做處理。主要方法為使用資料分析新技術,總體經驗模組分解法(ensemble empirical mode decomposition,簡稱 EEMD),進行各類雜波之去除,提升資料信噪比(S/N ratio)。同時也嘗試其他不同的濾波技術,如適應性濾波(adaptive filtering)方法中的維那濾波器(wiener filter)、中值濾波器(median filter)和傳統常用的頻率濾波器,Butterworth filter,等方法進行處理,並比較其效果。
    處理流程為先以人工設計模型進行測試,證實並了解各方法對於此類型資料的濾波成效,然後應用到2004年台灣西南海域實際記錄到之海底地震儀資料數據。研究結果顯示,所使用的各種濾波器中,傳統Butterworth濾波器對不與信號頻帶重疊的諧和雜波(harmonic noise)具消除效果,但濾波結果有時間延遲、波形變形、偏移,相位差等缺點。維那與中值濾波器對資料中的隨機雜波(random noise)去除效果較佳,但無法有效移除諧和雜波,且處理過程費時。相較之下,EEMD可更有效、快速、正確的成功移除OBS資料背景中的各類雜波。

    致謝 摘要 目錄 圖表目 第一章 緒論................................................10 1-1前言.................................................. 10 1-2研究動機................................................11 1-3前人研究................................................13 第二章 理論介紹.............................................16 2-1 經驗模組分解法和本質模組函數..............................16 2-2總體經驗模組分解法........................................22 2-3 巴特沃斯濾波器(BUTTERWORTH FILTER)..................25 2-4 二維中值濾波器(2D MEDIAN FILTER)....................27 2-5 二維維那濾波器(2D WIENER FILTER)....................28 第三章 人工合成模型分析.......................................30 3-1研究規劃................................................30 3-2 原始震測模型建立........................................31 3-3 震測模型合成信號進行EEMD分析..............................34 3-3 震測模型合成信號經其他濾波器處理結果.........................41 第四章 野外工作介紹與資料處理流程...............................45 4-1 海上野外測勘範圍與環境介紹.................................46 4.2 海底地震儀簡介 .........................................48 4-3 資料格式轉檔與名稱.......................................50 第五章 EEMD資料處理與結果討論..................................57 5-1 EEMD資料處理與參數設定...................................57 5-2 OBSA01之EEMD分析與各類濾波器處理結果討論....................60 5-3 OBSA03之EEMD分析與各類濾波器處理結果討論....................70 5-4 OBSB03之EEMD分析與各類濾波器處理結果討論....................79 第六章 結論.................................................89 參考文獻...................................................91

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