分形计盒维数提升微震波初至自动识别准确性

本文主要探讨了在微震波初至到时的自动识别过程中，如何利用分形理论和计盒维数这一数学工具来提高数据处理的精度。微震震源定位是地质勘探和矿井安全监控中的重要任务，而准确地自动提取微震波的初至到时时间是一项技术挑战。传统的手工拾取方法在信噪比较低或者到时点不清晰的情况下可能存在误差，因此，开发自动化算法显得尤为重要。 作者基于分形和计盒维数的理论，构建了一个分形计盒维数模型。分形理论强调复杂性中的自相似性，而计盒维数则是度量这种复杂性的一种数学方法。通过分析不同类型的微震波初至到时的计盒维数特性，研究者能够区分和识别各种波形的模式，从而设计出一种自动识别系统。 该方法首先对微震波时间序列进行深入的分析，然后运用分形盒维数技术来处理噪声干扰，这有助于减少误识别和漏识别的可能性。实验结果显示，在信噪比较高（即信号清晰）的情况下，自动拾取的结果与人工操作相当，表明该方法在理想条件下具有较高的准确性。然而，对于信噪比较低或到时点不易辨识的微震波，文章指出需要结合小波分析进一步清洗信号，然后再利用计盒维数法进行识别，以提升整体识别的精确度。 本文的贡献在于提出了一种基于分形计盒维数的微震波初至自动识别方法，这对于提高微震监测数据处理的效率和准确性具有实际价值，特别是在复杂地质环境中，如矿井监控，这一技术的应用将显著提升微震源定位的可靠性。同时，这种方法也为其他领域的复杂信号处理提供了新的思路和可能的解决方案。