توسعه یک الگوریتم خودکار بر مبنای نشانگرهای لرزه ای و عملگرهای ریخت شناسی ریاضیاتی برای آشکارسازی گنبد نمکی

گنبدهای نمکی، به عنوان ساختارهای زمین شناسی پیچیده، با ایجاد الگوهای بازتابی آشفته در داده های لرزه ای، چالش های متعددی را در فرآیند تفسیر به وجود می آورند. از سوی دیگر، با توجه به حجم بسیار زیاد داده های لرزه ای و زمانبر بودن تفسیر دستی آنها، توسعه روش هایی که توانایی ارائه خودکار یک مدل نهایی سه بعدی از گنبد نمکی را داشته باشند، جذاب و کاربردی است. این پژوهش با هدف توسعه روشی خودکار و کارآمد برای شناسایی مرز گنبدهای نمکی در داده های لرزه ای سه بعدی و تولید مدل سه بعدی از گنبد انجام شده است. برای دستیابی به این هدف، الگوریتمی ترکیبی مبتنی بر تحلیل نشانگرهای لرزه ای و عملگرهای ریخت شناسی ریاضیاتی طراحی و پیاده سازی شده است. در مرحله اول، تحلیل نشانگری بر روی حجم داده لرزه ای و برای تشخیص بافت گنبد نمکی انجام می شود. سه نشانگر لرزه ای انرژی بافتی، بی نظمی بافتی و آشفتگی مورد بررسی قرار گرفته اند. در مرحله بعد، حجم نشانگر پس از نرمال سازی به حجم باینری تبدیل می گردد. سپس، با اعمال توالی مناسبی از عملگرهای ریخت شناسی (شامل عملگرهای باز کردن و پر کردن حفره)، حجم نهایی پالایش شده گنبد نمکی با وضوح بالا استخراج می شود. الگوریتم بر روی یک حجم داده لرزه ای سه بعدی مربوط به تنگه هرمز ایران و شامل ۲۸۰ خط گیرنده، ۳۱۱ خط چشمه و ۴۲۶ نمونه زمانی اعمال شده است. ارزیابی نتایج نشان داد که روش پیشنهادی نه تنها قادر است با دقتی خوب و نزدیک به تفسیر دستی عمل کند، بلکه این نتیجه را در بازه زمانی بسیار معقول و قابل قبول حدودا ۳۰ ثانیه به دست می آورد. همچنین ارزیابی کمی نتایج نشان داد که در میان نشانگرهای لرزه ای استفاده شده، نشانگر انرژی بافتی بهترین عملکرد را با بالاترین مقدار معیار فاصله سطحی متقارن متوسط در شناسایی مرز گنبد نمکی داراست. مزیت اصلی این پژوهش، ارائه الگوریتمی خودکار است که در بازه زمانی بسیار معقول و قابل قبول، قادر به تولید مدل سه بعدی نهایی از گنبد نمکی می باشد. این قابلیت، وابستگی فرآیند تفسیر به قضاوت ذهنی مفسر را به حداقل رسانده و امکان پردازش کارآمد داده های حجیم لرزه ای در مقیاس صنعتی را فراهم می سازد.

کلیدواژه ها:

گنبد نمکی ، نشانگر لرزه ای ، ریخت شناسی ریاضیاتی ، الگوریتم خودکار ، مدل سه بعدی