نام پژوهشگر: حمید رضا سیاه کوهی

تشخیص گسل ها در مقاطع لرزه ای با استفاده از تبدیل موجک پیوسته دو بعدی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی کرمان - دانشکده علوم 1390
  مهدی خوشچهر   حمید رضا سیاه کوهی

تفسیر داده های لرزه ای بازتابی یکی از روش های کاربردی در اکتشاف مخازن نفت و گاز محسوب می شود. در انواع روش های تفسیری، سعی در بهبود اطلاعات بدست آمده از لایه های زمین است. تحلیل سیستم گسل ها و شکست های منطقه به عنوان ابزاری در شناسایی تغییرات قائم لایه بندی ها و رخساره های منطقه می تواند مورد استفاده مفسران قرار گیرد. تا کنون نشانگرهای متعددی برای شناسایی گسل ها مورد استفاده قرار گرفته اند. در این پایان نامه از تبدیل موجک برای شناسایی گسل ها استفاده شده. اصولا از آنجا که گسل ها رویداد هایی هستند که در صفحه روی می دهند از تبدیل موجک پیوسته دو بعدی برای شناسایی این رویدادها استفاده می شود. تبدیل موجک پیوسته در واقع ورود از فضای زمان و مکان به فضای فاز است. در تبدیل موجک دو بعدی پیوسته، چهار متغیر داریم، دو متغیر مکان، متغیر مقیاس و متغیر زاویه، که برای نشان دادن آنها در یک صفحه باید بعضی از متغیرها را نادیده بگیریم. برای نمایش گسل ها از روش نمایش موقعیت استفاده کرده ایم که در آن مقیاس و زاویه را ثابت نگه می داریم و در مکان های مختلف مقادیر ضرایب موجک را حساب می کنیم. پارامتر مقیاس و زاویه قرار گرفتن موجک باید به دقت انتخاب شوند. موجک هایی که در این روش به کار گرفته می شوند باید دارای قدرت تفکیک و زاویه ی مناسبی باشند تا بتوانند رویدادهای مورد نظر را به درستی بررسی کنند. ورودی برنامه های نوشته شده در این پایان نامه می تواند یک تصویر و یا یک مقطع لرزه ای باشد؛ و موجک به کار گرفته شده برای تبدیل، موجک مورلت است که با تغییر پارامترهای آن نظیر بردار موج و پارامتر ناهمسانگردی می تواند در جهت ها و مقیاس های مختلف جا یگزینی خوبی داشته باشد.

کاربرد فرکانس لحظه ای بر پایه تبدیل هیلبرت – هوانگ در بررسی تغییر ضخامت لایه های زیرسطحی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی معدن 1392
  صیام صفائی   حمید رضا سیاه کوهی

نشانگر های لرزه ای که به منظور استخراج اطلاعاتی مانند دامنه، فاز و فرکانس مورد استفاده قرار می گیرند، می توانند از روش های مختلفی محاسبه شوند. سیگنال تحلیلی که در لرزه شناسی با عنوان ردلرزه مختلط شناخته می شود، یک روش قدرتمند برای محاسبه نشانگر های لحظه ای است. ردلرزه مختلط از دو بخش حقیقی و موهومی تشکیل شده است. بخش حقیقی آن را سیگنال اصلی و بخش موهومی آن را تبدیل هیلبرت سیگنال اصلی تشکیل می دهد. تبدیل هیلبرت که عنصر اصلی سیگنال تحلیلی است، از لحاظ تئوری برای سیگنال های پایا معرفی شده است. به دلیل تغییر محتوای فرکانسی سیگنال های لرزه ای با زمان، این سیگنال ها ناپایا می باشند و نمی توان با روش تبدیل هیلبرت معمول، نشانگر فرکانس لحظه ای معنی دار به صورت مشتق فاز رد لرزه مختلط نسبت به زمان را برای این نوع سیگنال ها محاسبه نمود. داشتن فرکانس لحظه ای معنی دار یک سیگنال منوط به برابر بودن تعداد نقاط صفر گذر با نقاط اکسترمم و همچنین متقارن بود سیگنال نسبت به صفر محلی می باشد. در صورتی که این موارد برای یک سیگنال وجود داشته باشد، این سیگنال دارای تبدیل هیلبرت خوش رفتار است و می توان فرکانس لحظه ای معنی دار را برای آن محاسبه نمود. با توجه به اینکه بسیاری از سیگنال ها دارای تبدیل هیلبرت خوش رفتار نمی باشند و بنابراین دارای فرکانس لحظه ای معنی داری نمی باشند. لذا ابتدا بایستی سیگنال جدید که دارای تبدیل هیلبرت خوش رفتار می باشد، از سیگنال اصلی به دست آید. برای استخراج توابع دارای تبدیل هیلبرت خوش رفتار می توان از روش تجزیه مد تجربی استفاده نمود. تجزیه مد تجربی، سیگنال را به توابع مد ذاتی دارای تبدیل هیلبرت خوش رفتار تفکیک می کند. توابع مد ذاتی یک سیگنال نسبت به ترتیب استخراج، دارای محتوای فرکانسی کمتر از سیگنال ورودی می باشند. تابع مد ذاتی اول دارای محتوای فرکانسی بالا تر و تعداد نقاط صفرگذر بیشتری نسبت به دیگر توابع است. همچنین تابع مد ذاتی اول دارای بیشترین و شبیه-ترین محتوای فرکانسی نسبت به سیگنال ورودی می باشد. این خصوصیات تابع مد ذاتی اول را به عنوان جایگزین مناسبی برای محاسبه نشانگر فرکانس لحظه ای سیگنال ورودی مشخص می کند. محاسبه فرکانس لحظه ای از توابع مد ذاتی به عنوان تبدیل هیلبرت – هوانگ شناخته می شود. این روش محاسبه نشانگر فرکانس لحظه ای علاوه بر اینکه مبتنی بر شرایط تبدیل هیلبرت است، مقادیر دقیق تری نیز برای فرکانس لحظه ای محاسبه می کند. نشانگر فرکانس لحظه ای در لرزه نگاری می تواند برای بررسی تغییر ضخامت لایه ها استفاده گردد؛ زیرا مقادیر فرکانس لحظه ای بدون تأثیر پذیرفتن از ضرایب بازتاب مرز بالا و پایین لایه با کاهش ضخامت، مقادیر بیشتری پیدا می کنند. استفاده از تبدیل هیلبرت – هوانگ برای محاسبه نشانگر فرکانس لحظه ای می تواند حساسیت این نشانگر را نسبت به تغییر ضخامت افزایش داده و تفسیر ساده تر و دقیق تری برای بررسی تغییرات ضخامت ارائه دهد. با توجه به وجود فرآیند مشتق گیری در محاسبه فرکانس لحظه ای، این نشانگر نسبت به وجود نوفه در داده ها حساس می باشد و حضور نوفه در داده ها باعث افت کیفیت این نشانگر می گردد. در این پایان نامه کاربرد نشانگر فرکانس لحظه ای مبتنی بر تبدیل هیلبرت - هوانگ در بررسی تغییر ضخامت لایه های نازک بررسی و دو روش نرمال کردن برای نشانگرفرکانس لحظه ای و فیلتر وفقی برای هر سه نشانگر جهت کاهش تأثیر نوفه بر روی داده واقعی و مصنوعی استفاده می شود که هر کدام از روش نتایج قابل قبولی ارائه می دهند.