- ii - LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi.. - iii - LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến Thầy, PGS.TS.. Đặng
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-*** -
DƯƠNG HIẾU ĐẨU
PHÂN TÍCH TÀI LIỆU TỪ Ở NAM BỘ BẰNG PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELET
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ
TP HỒ CHÍ MINH - 2009
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-*** -
DƯƠNG HIẾU ĐẨU
PHÂN TÍCH TÀI LIỆU TỪ Ở NAM BỘ BẰNG PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELET
Chuyên ngành: Địa Vật Lý
Mã số: 1.02.24
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1 PGS.TS ĐẶNG VĂN LIỆT
2 PGS.TS TRẦN VĨNH TUÂN
TP HỒ CHÍ MINH - 2009
Trang 3- ii -
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận án này là công trình nghiên cứu của riêng
tôi Các công thức và kết quả tính toán nêu trong luận án là trung
thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào
khác
Tác giả luận án
Dương Hiếu Đẩu
Trang 4- iii -
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến Thầy, PGS.TS Đặng Văn Liệt về sự giúp đỡ tận tình của Thầy trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án
Tôi xin cảm ơn thật nhiều PGS.TS Trần Vĩnh Tuân, người Thầy đã dẫn dắt
và luôn khích lệ tôi trên con đường học tập và nghiên cứu
Tôi xin cảm ơn thật nhiều GS.TS Lê Minh Triết, người Thầy đã truyền đạt
và cho tôi niềm say mê với môn học Vật lý Địa Cầu
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thành Vấn, PGS.TS Lê Cảnh Đại, PGS.TS Châu Văn Tạo, những người Thầy luôn giúp đỡ, động viên, và đóng góp nhiều ý kiến cho tôi từ khi mới bắt đầu nghiên cứu về Địa Vật Lý
Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô của Bộ môn Vật Lý Địa Cầu và Bộ môn Vật Lý Tin Học, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP HCM đã tạo mọi điều kiện tốt cho tôi trong thời gian hoàn thành luận án
Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Khoa Khoa Học và Trường Đại Học Cần Thơ, các bạn bè đồng nghiệp đã hỗ trợ, động viên và tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập
Xin bày tỏ lòng biết ơn đến Gia đình tôi, đã luôn bên tôi, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi vượt qua mọi khó khăn trong học tập và thực hiện luận án này
Dương Hiếu Đẩu
Trang 5- iv -
MỤC LỤC
Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục các ký hiệu và các chữ viết tắt vii
Danh mục các bảng viii
Danh mục các hình vẽ và đồ thị ix
PHẦN 1 LÝ THUYẾT
CHƯƠNG 1: PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELET 05
1.2 Phép biến đổi wavelet liên tục 06
1.2.2 Phép biến đổi thuận 08
1.2.3 Các tính chất của hàm wavelet 09
1.2.4 Biểu diễn các hệ số wavelet 10
1.2.5 Pháp biến đổi wavelet nghịch 11
1.2.6 Phép biến đổi wavelet liên tục hai chiều và nhiều chiều 12
1.2.7 Tiêu chuẩn chọn hàm wavelet 13
1.2.8 Mật độ năng lượng 17
1.2.9 Rời rạc hóa biến đổi wavelet liên tục 18
1.2.10 Hiệu ứng biên 19
1.3 Phép biến đổi wavelet rời rạc 23
1.3.2 Biến đổi wavelet rời rạc và phân tích đa phân giải 23
1.3.3 Phép biến đổi wavelet rời rạc hai chiều 25
1.3.4 Tách trường và lọc nhiễu 26
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BIÊN ĐA TỈ LỆ
ÁP DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÀI LIỆU TỪ
2.1 Mở đầu 28 2.2 Phương pháp xác định biên đa tỉ lệ 29
Trang 6- v -
2.2.1 Các khái niệm 29
2.2.2 Phương pháp xác định biên đa tỉ lệ 31
2.3.1 Phương pháp chuyển trường lên trong miền không gian 37
2.3.2 Phương pháp chuyển trường lên trong miền số sóng 39
2.4 Kết luận 40
PHẦN 2 THỰC NGHIỆM
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÁC HÀM WAVELET VÀ TÍNH CHỈ
SỐ CẤU TRÚC
41
3.2 Xây dựng các hàm wavelet trong phân tích tài liệu từ 41
3.2.1 Xác định hàm làm trơn 42
3.2.2 Wavelet Poisson của Moreau – Phương pháp Gradien 42
3.2.3 Wavelet Poisson-Hardy – Phương pháp Laplaxien 44
3.2.4 Xác định vị trí và độ sâu của nguồn trường 46
3.3 Tạo hàm wavelet Poisson – Hardy trong Matlab 47
3.4 Xác định chỉ số cấu trúc của nguồn 50
3.4.2 Xác định chỉ số cấu trúc 51
3.5 Kết luận 55 CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH TRƯỜNG TỪ CỦA CÁC MÔ HÌNH
LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM
56
4.2.1 Mô hình một – Nguồn trường là hình trụ nằm ngang dài vô hạn 57
4.2.2 Mô hình hai – Nguồn trường là nửa tấm phẳng mỏng nằm ngang 60
4.2.3 Mô hình ba – Nguồn trường là quả cầu 63
4.2.4 Mô hình bốn – Nguồn trường là một vỉa cắm nghiêng 65
4.2.5 Mô hình năm – Nguồn trường là một đa giác 68
4.3 Giới thiệu mô hình thực nghiệm 71
4.3.1 Địa điểm 71 4.3.2 Giới thiệu máy đo – Từ kế Prôton PM–2 72
Trang 7- vi -
4.3.4 Hiệu chỉnh trường từ bình thường 72
4.3.5 Giới thiệu các mô hình 73
4.4 Kết quả đo và phân tích các mô hình thực nghiệm 73
4.4.1 Mô hình một – Phuy sắt đặt nằm ngang 73
4.4.2 Mô hình hai – Phuy sắt đặt thẳng đứng 75
4.4.3 Mô hình ba – Phuy sắt và bình ga đặt nằm ngang 78
4.4.4 Mô hình bốn – Phuy sắt và bình ga đặt thẳng đứng 81
CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH TÀI LIỆU TỪ Ở NAM BỘ 84
5.2 Các đứt gãy trong vùng nghiên cứu 85
5.2.1 Nhóm đứt gãy theo phương Tây Bắc – Đông Nam 86
5.2.2 Nhóm đứt gãy theo phương Đông Bắc – Tây Nam 88
5.2.3 Nhóm đứt gãy theo phương kinh tuyến và á kinh tuyến 89
5.2.4 Nhóm đứt gãy theo phương vĩ tuyến và á vĩ tuyến 89
5.3 Đặc điểm các dị thường từ 90
5.3.1 Các dị thường mạnh ở Tây Ninh và phía Bắc TP Hồ Chí Minh 90
5.3.2 Các dị thường mạnh ở vùng nâng Sài Gòn (phía Nam TP Hồ
Chí Minh) và vùng nâng Sóc Trăng
91
5.3.3 Các dị thường thuộc vùng trũng Đồng Tháp – Cà Mau 92
5.4 Phân tích các tuyến đo từ ở Nam bộ 92
5.4.1 Tuyến Cà Mau – An Giang 94
5.4.2 Tuyến Cà Mau – Trà Vinh 104
5.4.3 Tuyến Sóc Trăng – Long An 112
5.4.4 Tuyến Trà Vinh – Đồng Tháp 118
5.4.5 Tuyến Cà Mau – Sóc Trăng 123
5.4.6 Tuyến Hà Tiên – Đồng Tháp 127
5.5 Kết luận 131
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 136
TÀI LIỆU THAM KHẢO 137
Trang 8- vii -
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu Từ gốc Nghĩa tiếng việt
1-D One dimention Một chiều
2-D Two dimentions Hai chiều
3-D Three dimentions Ba chiều
n-D n dimentions n chiều
CWT Continuous Wavelet
Transform
Biến đổi wavelet liên tục
DOG Derivative of Gauss Đạo hàm của hàm Gauss
DWT Discrete Wavelet Transform Biến đổi wavelet rời rạc
FFT Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh
FT Fourier Transform Biến đổi Fourier
IDWT Inverse Discrete Wavelet
Transform
Biến đổi wavelet rời rạc
ngược
IGRF International Geomagnetic
Reference Field
Trường địa từ tham chiếu
quốc tế
MED Multiscale Edge Detection Xác định biên đa tỉ lệ
WFT Windowed Fourier Transform Phép biến đổi Fourier cửa sổ
W Ký hiệu hệ số biến đổi
wavelet liên tục
wavelet Poisson
WPH Ký hiệu hệ số biến đổi
wavelet Poisson – Hardy