A NEW METHOD FOR EDGE DETECTION IN INTERPRETATION OF POTENTIAL FIELD DATA

Abstract

In magnetic interpretation, most existing edge detection filters have the disadvantages that they require a reduction to the pole or pseudo-gravity transformation as a pre-process of the magnetic data and beside this, the identified edges of deep sources are generally diffuse and fuzzy, or cannot balance the edges of strong and weak amplitude anomalies simultaneously. In order to overcome these problems, we introduce a new filter, which can improve these disadvantages effectively. The filter is based on the derivatives of the analytic signal amplitude and the hyperbolic tangent function. The feasibility of the filter is demonstrated on three cases of synthetic data caused by theoretical models in variable depths and positions. The outcomes are compared with the results of frequently used other edge detectors such as the analytical signal amplitude and the tilt angle of the analytic signal amplitude. The results show that the new filter can achieve better edge delineation.   

Keywords

• Hyperbolic tangent function,Analitic Signal Amplitude,Edge dedection

POTANSİYEL ALAN VERİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİNDE YENİ BİR YAPI SINIRI BELİRLEME YÖNTEMİ

Abstract

Manyetik verilerin değerlendirilmesinde kullanılan mevcut sınır belirleme filtrelerinin birçoğu ön işlem olarak kutba indirgeme veya yalancı gravite dönüşümü  gerektirmesi bir dezavantaj oluşturmaktadır. Bunun yanısıra derin yapılara ilişkin elde edilen yapı sınırları genel olarak dağınık ve bulanık olmakta veya derin ve sığ yapılardan ileri gelen zayıf ve şiddetli anomalilerin genlik dengelemesi yapılamadığından sığ ve derin kaynakların sınırları eşzamanlı olarak belirlenememektedir. Bu çalışmada, sözkonusu bu dezavantajların üstesinden gelen yeni bir sınır belirleme filtresi sunuyoruz. İşlevsel olarak bu filtre, analitik sinyal genlik türevlerine ve hiperbolik tanjant fonksiyonuna dayanmaktadır. Yöntemin etkinliği, değişken konum ve derinlikler ile temsil edilen model yapıların oluşturduğu üç farklı sentetik anomali üzerinde gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar, analitik sinyal genliği ve analitik sinyal genliği tilt açısı gibi sık kullanılan diğer yapı sınır belirleme yöntemlerinin sonuçlarıyla da karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonuçlarına göre bu çalışma ile sunulan filtrenin diğer filtrelere göre sınırların tespitinde daha etkin olduğu gösterilmiştir.           

Keywords

• Hiperbolik tanjant fonksiyon,Analitik sinyal genliği,Sınır belirleme

References

1. An-Guo, C., Taofa, Z., Dong-Jia, L., Shu, Z., 2017. Application of an enhanced theta-based filter for potential field edge detection: a case study of the luzong ore district. Chinese Journal of Geophysics, 60 (2), 203–218.
2. Cooper, G.R.J. and Cowan, D.R., 2006. Enhancing potential field data using filters based on the local phase. Computers & Geosciences, 32, 1585-1591.
3. Cooper, G. R. J., 2014, Reducing the dependence of the analytic signal amplitude of aeromagnetic data on the source vector direction. Geophysics, 79, 55–60.
4. Ferreira., F. J. F, Jeferson de Souza, Alessandra de B. e S. Bongiolo, and Luís G. de Castro (2013). Enhancement of the total horizontal gradient of magnetic anomalies using the tilt angle. Geophysics, 78(3), J33-J41.
5. Geological Survey of Japan and Coordinating Committee for Coastal and Offshore Geoscience Programmes in East and Southeast Asia (CCOP), 1994, Magnetic anomaly map of East Asia 1:4,000,000.
6. Hsu, S. K., Coppense, D. and Shyu, C. T., 1996. High- resolution detection of geologic boundaries from potential field anomalies: An enhanced analytic signal technique. Geophysics, 61, 1947-1957.
7. Li, X., 2006. Understanding 3D analytic signal amplitude. Geophysics,71(2), 13-16.
8. Li, X and Pilkington, M., 2016, Attributes of the magnetic field, analytic signal, and monogenic signal for gravity and magnetic interpretation. Geophysıcs, 81(6), J79-J86.Miller, H.G. and Singh, V., 1994. Potential Field Tilt a New Concept for Location of Potential Field Sources, Journal of Applied Geophysics, 32, 213-217.

9. 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, 507–517.
10. Pilkington, M and Tschirhart, V., 2017. Practical considerations in the use of edge detectors for geologic mapping using magnetic data. Geophysics, 82(3), 1-8.
11. Roest W. R., J. Verhoef, and M. Pilkington, 1992. Magnetic interpretation using the 3-D analytic signal. Geophysics, 57, 116–125.
12. Verduzco, B., J. D. Fairhead, C. M. Green, and C. MacKenzie, 2004. New insights to magnetic derivatives for structural mapping. The Leading Edge, 23, 116–119.
13. Wijns C, Perez C and Kowalczyk P, 2005. Theta map: Edge detection in magnetic data, Geophysics, 70, 39–43.
14. Yao, Y., Huang, D., Yu, X., and Chai, B., 2015. Edge interpretation of potential field data with the normalized enhanced analytic signal. Acta Geodaetica Et Geophysica, 51 (1), 125-136.
15. Zhang, X., Yu, P., Tang, R., Xiang, Y., and Zhao, C. J., 2015. Edge enhancement of potential field data using an enhanced tilt angle. Exploration Geophysics, 46(3), 276-283.