New method for edges detection of magnetic  sources using logistic function

L. T. Pham; E. Oksum; T. D. Do; M. L. Huy

doi:10.24028/gzh.0203-3100.v40i6.2018.151033

Автор(и)

L. T. Pham Університет наук, В'єтнам
E. Oksum Університет Сулеймана Деміреля, Туреччина
T. D. Do Університет наук, В'єтнам
M. L. Huy Інститут геофізики, Академія наук і технологій В'єтнаму, В'єтнам

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i6.2018.151033

Ключові слова:

logistic function, tilt angle, analytic signal amplitude, edge detection, interpretation of magnetic data

Анотація

Кут нахилу амплітуди аналітичного сигналу (TA) визначають як арктангенс відношення першої похідної вертикального градієнта до сумарної горизонтальної похідної амплітуди аналітичного сигналу. Визначення цього кута зазвичай використовують як корисний метод для оцінювання граней магнітних джерел, оскільки його величина незначно залежить від напрямку намагніченості. За аналітичною функцією (L), що має однакову форму з формою функції арктангенсу, введено деякі нові фільтри, які також можуть зменшити ефект напрямку намагніченості. Крім того, ці фільтри створюють амплітудні максимуми над межами джерел і компенсують вплив аномалій від незначних і глибоких джерел. Можливість використання фільтрів продемонстровано на чистій і спотвореній шумами синтетичних 3D магнітних моделях, коли отримані положення граней добре збігаються з реальними межами. Ефективність фільтрів оцінено також порівнянням їх з даними інших методів виявлення положення граней. Показано, що нові фільтри менш чутливі до варіацій глибини розташування джерела тіл і що використання модифікованої логістичної функції (Lk) може забезпечити кращі результати, ніж амплітуда аналітичного сигналу (AS), амплітуда аналітичного сигналу кута нахилу (AT), TA- і L-фільтри. Фільтри також застосовують до магнітних даних ділянки на півдні центрального В’єтнаму. Запропоновані фільтри є корисним інструментом для якісної інтерпретації магнітних спостережень.

Посилання

Ansari, A. H., & Alamdar, K. (2011). A new edge detection method based on the analytic signal of tilt angle (ASTA) for magnetic and gravity anomalies. Iranian Journal of Science and Technology, 35(2), 81―88. doi: 10.22099/ijsts.2011.2131.

Cooper, G. R. J. (2014). Reducing the dependence of the analytic signal amplitude of aeromagnetic data on the source vector direction. Geophysics, 79(4), J55―J60. https://doi.org/10.1190/geo2013-0319.1.

Cooper, G. R. J., & Cowan, D. R. (2008). Edge enhancement of potential-field data using normalized statistics. Geophysics, 73(3), H1―H4. https://doi.org/10.1190/1.2837309.

Cooper, G. R. J., & Cowan, D. R. (2006). Enhancing Potential Field Data Using Filters Based on the Local Phase. Computers & Geosciences, 32(10), 1585―1591. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2006.02.016.

Cordell, L. (1979). Gravimetric Expression of graben faulting in Santa Fe Country and the Espanola Basin, New Mexico. In R. V. Ingersoll (Ed.), Guidebook to Santa Fe Country (pp. 59―64). New Mexico Geological Society, Socorro.

Cordell, L., & Grauch, V. J. S. (1985). Mapping Basement Magnetization Zones from Aeromagnetic Data in the San Juan Basin, New Mexico. In The Utility of Regional Gravity and Magnetic Anomaly Maps (pp. 181―197). Society of Exploration Geophysicists, Tulsa.

Geological Survey of Japan and Coordinating Committee for Coastal and Offshore Geoscience Programs in East and Southeast Asia (CCOP). (1996). Magnetic anomaly map of East Asia 1:4 000 000. CD-ROM.

Hsu, S. K., Coppense, D., & Shyu, C. T. (1996). High- resolution detection of geologic boundaries from potential field anomalies: An enhanced analytic signal technique. Geophysics, 61(2), 1947―1957. https://doi.org/10.1190/1.1443966.

Li, X., (2006). Understanding 3D analytic signal amplitude. Geophysics, 71(2), L13―L16. https://doi.org/10.1190/1.2184367.

Miller, H. G., & Sing, V. (1994). Potential field tilt a new concept for location of potential field sources. Journal of Applied Geophysics, 32(2-3), 213―217. https://doi.org/10.1016/0926-9851(94)90022-1.

Nabighian, M. N. (1972). The analytic signal of two-dimensional magnetic bodies with polygonal cross-section: Its properties and use of automated anomaly interpretation. Geophysics, 37(3), 507―517. https://doi.org/10.1190/ 1.1440276.

Pilkington, M., & Tschirhart, V. (2017). Practical considerations in the use of edge detectors for geologic mapping using magnetic data. Geophysics, 82(3), J1―J8. https://doi.org/10.1190/geo2016-0364.1.

Roest, W. R., Verhoef, J., & Pilkington, M. (1992). Magnetic interpretation using the 3-D analytic signal. Geophysics, 57(1), 116―125. https://doi.org/10.1190/1.1443174.

Verduzco, B., Fairhead, J. D., Green, C. M., & MacKenzie, C. (2004). New insights to magnetic derivatives for structural mapping. The Leading Edge, 23(2), 116―119. https://doi.org/ 10.1190/1.1651454.

Wijns, C, Perez, C., & Kowalczyk, P. (2005). Theta map: Edge detection in magnetic data. Geophysics, 70(4), L39―L43. https://doi.org/10.1190/ 1.1988184.