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New Algorithm to Localize Magnetic Anomaly Sources

Chong Liu

Master's thesis (2014)

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Abstract

One of the challenges in potential field (magnetic and gravity) data interpretation is to determine the depth of different superimposed sources. Until now there is no effective method to distinguish them. Based on the spectrum theory, we deduced a mathematical formula to express the relationship between the depth of the source of the magnetic anomaly and the wave-number of the maximum power, and then developed a depth imaging method. The method has high spatial resolution for a horizontal distribution of sources. For vertical superimposed bodies, higher accuracy is obtained for the estimation of their depth when the depth increases. When a small body overlays on larger body, we can easily separate them by the discontinuity of power spectrum at the depth; however, when the bigger body hides a small body, the top depth of the deepest body can be clearly determined only if they are separated by a certain distance. We then analyzed the impact of noise on the depth imaging method. The noise can cause a gross distortion to the result of Fourier transform as the NSR increases, also the DC components become more significant.

Résumé

L'un des défis dans l'interprétation des données du champ potentiel (magnétiques et gravimétriques) est de déterminer la profondeur de sources différentes superposées verticalement. Jusqu'à maintenant, il n'existe pas de méthode efficace pour les distinguer. En nous basant sur la théorie du spectre, nous avons défini une formule mathématique pour exprimer la relation entre la profondeur d'enfouissement de la source de l'anomalie magnétique et la longueur d'onde maximale au spectre de puissance, puis développé une nouvelle méthode d'imagerie de profondeur. Cette nouvelle méthode a une résolution spatiale élevée pour une répartition horizontale des sources. Pour les corps superposés verticalement, la précision d'estimation de la profondeur augmente lorsque le corps est enfoui profondément. Lorsqu'un petit corps recouvre un grand corps, nous pouvons facilement les séparer par la discontinuité du spectre entre les deux. Cependant, lorsque le plus gros corps recouvre le petit, nous ne pouvons les séparer que s'ils sont espacés d'une distance suffisamment grande. Nous avons ensuite analysé l'impact du bruit sur la méthode d'imagerie de profondeur. Le bruit peut provoquer une déformation grossière au résultat de la transformée de Fourier. Comme le NSR augmente, les composantes de DC deviennent ainsi plus évidentes.

Department: Department of Civil, Geological and Mining Engineering
Program: Génie minéral
Academic/Research Directors: LiZhen Cheng, Vincent Cloutier and Michel C. Chouteau
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/1500/
Institution: École Polytechnique de Montréal
Date Deposited: 18 Mar 2015 13:47
Last Modified: 08 Apr 2024 08:51
Cite in APA 7: Liu, C. (2014). New Algorithm to Localize Magnetic Anomaly Sources [Master's thesis, École Polytechnique de Montréal]. PolyPublie. https://publications.polymtl.ca/1500/

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