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应用地球物理  2025, Vol. 22 Issue (4): 1297-1312    DOI: 10.1007/s11770-025-1254-4
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基于聚类分析的人工源电磁法有效响应提取
周聪,覃展梓,杨亮*,Tara P. Banjade,周晓飞
1. 江西省防震减灾与工程地质灾害探测工程研究中心 (东华理工大学),南昌,330013
Extraction of effective response for controlled-source electromagnetic data based on clustering analysis
Cong Zhou, Zhan-zi Qin, Liang Yang,*, Tara P. Banjade, Xiao-fei Zhou
1. Engineering Research Center for Seismic Disaster Prevention and Engineering Geological Disaster Detection of Jiangxi Province (East China University of Technology), Nanchang 330013, China
 全文: PDF (0 KB)   HTML ( KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 强干扰问题已日益成为限制电磁类方法勘探精度和应用空间的瓶颈,强干扰背景下如何压制噪声,提取有效的电磁响应信息是亟待解决的科学问题。针对强干扰区人工源电磁法的噪声压制问题,本文提出了基于复平面二维K均值聚类 (K-means) 的人工源电磁数据处理方法。以人工源信号响应的稳定性为理论基础,应用聚类分析来对多个时段不同场源和噪声的频谱进行分类,以识别出具备人工源特征的功率谱数据,提高人工源响应的提取质量。论文给出了算法原理和处理流程,并通过模拟和实测数据处理算例论证了新算法的可行性和有效性。结果表明,相较于常规Robust去噪方法,聚类算法对常见人文噪声有更强的压制效果,能够识别高质量信号,提高人工源电磁法的数据预处理质量。
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关键词地球物理   人工源电磁法   数据处理   聚类分析   噪声     
Abstract: The issue of strong noise has increasingly become a bottleneck restricting the precision and application space of electromagnetic exploration methods. Noise suppression and extraction of effective electromagnetic response information under a strong noise background is a crucial scientific task to be addressed. To solve the noise suppression problem of the controlled-source electromagnetic method in strong interference areas, we propose an approach based on complex-plane 2D k-means clustering for data processing. Based on the stability of the controlled-source signal response, clustering analysis is applied to classify the spectra of different sources and noises in multiple time segments. By identifying the power spectra with controlled-source characteristics, it helps to improve the quality of the controlled-source response extraction. This paper presents the principle and workflow of the proposed algorithm, and demonstrates feasibility and effectiveness of the new algorithm through synthetic and real data examples. The results show that, compared with the conventional Robust denoising method, the clustering algorithm has a stronger suppression effect on common noise, can identify high-quality signals, and improve the preprocessing data quality of the controlledsource electromagnetic method.
Key wordscontrolled-source electromagnetic method    Data processing    Cluster analysis    Noise   
收稿日期: 2025-02-05;
基金资助:本研究项目由地球深部探测与矿产资源勘查国家科技重大专项(2024ZD1002202)、云南省重点研发计划项目(编号:202303AA080006)联合资助.
通讯作者: 杨亮 (Email: 2021110168@ ecut.edu.cn).     E-mail: 2021110168@ ecut.edu.cn
作者简介: Zhou Cong, Associate professor. He received a bachelor's degree from Central South University in 2009 and a Ph. D.degree from Central South University in 2016. From 2016 to 2018, he was a postdoctoral researcher in both Central South University and Oregon State University. He currently works at the East China University of Technology. His main research interests are the theory of electromagnetic methods and their applications. Email: czhou@ecut.edu.cn.
引用本文:   
. 基于聚类分析的人工源电磁法有效响应提取[J]. 应用地球物理, 2025, 22(4): 1297-1312.
. Extraction of effective response for controlled-source electromagnetic data based on clustering analysis[J]. APPLIED GEOPHYSICS, 2025, 22(4): 1297-1312.
 
没有本文参考文献
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