Способ анализа линеаментов

 

Использование: при обработке данных аэрокосмической съемки, может быть использовано при поиске и разведке нефтяных, газовых и рудных месторождений. Сущность изобретения: определяют размеры квадратного окна. Исходя из величины стороны квадрата, находят шаг перемещения центров окон. Делят схему линеаментов на окна квадратной формы, фиксируют центры и отрезки линеаментов, находящиеся внутри окна. В окно вписывают и описывают вокруг него окружности. В каждом окне для всех отрезков, целиком находящихся внутри меньшего круглого окна, измеряют длину отрезков. Для каждого из отрезков, частично или полностью принадлежащих кольцевому пространству между меньшими и большими круглыми окнами, поворачивают окно вокруг его центра так, чтобы одна из его сторон расположилась параллельно этому отрезку, и после этого измеряют длину отрезка, находящегося в окне анализа. 3 ил.

Изобретение относится к обработке данных аэрокосмической съемки и может быть использовано при поиске и разведке нефтяных, газовых и рудных месторождений.

Способ анализа линеаментов основан на изучении линеаментов линейных элементов изображений естественного происхождения, выделяемых на аэрокосмических снимках и других материалах.

Линеаменты отображают либо отчетливо видимые границы между контурами с различным тоном и рисунком изображения (например, прямолинейные границы растительных группировок), либо контуры с незначительной шириной - в масштабе снимка; последним соответствуют прямолинейные отрезки гидросети, уступы, гривки, расщелины, ущелья, открытые трещины, дайки, пласты и т.д.

Эти линеаменты переносят на топооснову, где фиксируют только один их параметр - длину, и изображают их в виде прямолинейных или криволинейных линий, получая таким образом схему линеаментов.

Способы анализа линеаментов предусматривают разделение схем на окна анализа, для чего на схему накладывают непрозрачный экран с окном определенной формы, фиксируют отрезки линеаментов, лежащие в данном окне, и перемещают экран по всей схеме с определенным шагом.

В каждом окне анализа измеряют суммарную длину отрезков линеаментов, лежащих в них. Измеренная длина отрезка линеамента, лежащего в окне анализа, должна зависеть только от протяженности самого линеамента и не должна зависеть от взаимного расположения линеамента и окна анализа.

В известных способах анализа существует зависимость длины отрезка линеамента, измеренного в окне анализа, от его ориентации в последнем, что привносит свои искажения, которые могут оказать влияние на полученные геологические выводы.

Известен способ анализа линеаментов [1], в котором на схему линеаментов накладывают непрозрачный экран с окном в форме круга радиусом R, фиксируют отрезка линеаментов, лежащие в нем, передвигают экран с определенным шагом С по всей схеме и в каждом окне определяют суммарную длину отрезков линеаментов. Влияние круглой формы окна анализа на результаты измерений сказывается в следующем. В случае, если отрезок линеамента ограничен с обеих сторон границами окна анализа и проходит через его центр, его измеренная длина равна 2R, а если не проходит через центр - его измеренная длина лежит в пределах от 2R до нуля, уменьшаясь в зависимости от расстояния до центра окна анализа.

Недостатком известного способа является зависимость длины отрезка линеамента, измеренного в окне анализа, от расстояния до его центра. Если отрезок линеамента ограничен границей окна анализа только с одной стороны, то влияние круглой формы окна анализа на измеренную величину отрезка линеамента также будет сказываться, но соответственно в меньшей степени. Влияние будет отсутствовать только в том случае, если отрезок линеамента целиком лежит внутри окна анализа. Это влияние вносит искажения в результаты обработки линеаментов и понижает точность последующих геологических выводов.

Наиболее близким техническим решением является способ анализа линеаментов [2], в котором на схему линеаментов накладывают непрозрачный экран с окном в форме квадрата, фиксируют отрезки линеаментов, лежащие в окне анализа, перемещают непрозрачный экран с шагом С по всей схеме и в каждом окне определяют суммарную длину отрезков линеаментов.

Влияние квадратной формы окна анализа на результаты измерений сказывается в следующем. Если отрезок линеамента ограничен границами окна анализа и, кроме того, лежит на диагонали последнего, то его измеренная длина равна L , где L - длина стороны окна анализа, а если отрезок линеамента параллелен диагонали, его измеренная длина лежит в пределах от L до нуля, уменьшаясь в зависимости от расстояния до диагонали. Только в том случае, если отрезок линеамента ограничен сторонами окна анализа и параллелен стороне квадрата, его измеренная длина равна величине этой стороны и не зависит от расстояния до центра окна анализа.

Недостатком известного способа является зависимость длины измеренных в окне анализа тех отрезков линеаментов от их расстояния до центра окна анализа, которые составляют острый или тупой угол с соответствующими сторонами последнего.

Цель изобретения - устранение ориентации отрезков линеамента в окне анализа на результаты их измерений путем введения поворота окна анализа вокруг его центра.

Цель достигается тем, что в способе анализа линеаментов, при котором на схему линеаментов накладывают непрозрачный экран с квадратным окном стороной L, фиксируют на схеме линеаментов центр окна, перемещают экран с постоянным шагом и измеряют при каждом положении окна длины отрезков линеаментов в нем, а затем производят обработку результатов измерений, после фиксации на схеме линеаментов центра квадратного окна последовательно налагают на нее два непрозрачных экрана с круглыми окнами, диаметры которых равны соответственно стороне и диагонали квадратного окна, совмещают их центры с центром квадратного окна и измеряют длины отрезков линеаментов, полностью и частично лежащие в каждом из круглых окон и в кольцевом пространстве между границами круглых окон, измеряют длину отрезков линеаментов, целиком находящихся внутри меньшего круглого окна, перед измерением каждом из отрезков линеаментов, находящихся частично или полностью в кольцевом пространстве, поворачивают непрозрачный экран с квадратным окном вокруг центра и располагают одну из сторон квадрата параллельно измеряемому отрезку, а при перемещении экранов шаг S перемещения выбирают из условия S ≅ L На фиг. 1 представлена схема линеаментов; на фиг. 2 - результаты измерений линеаментов при неподвижных окнах анализа; на фиг. 3 - то же, при поворачиваемых окнах анализа.

Схема линеаментов (фиг. 1) представлена отрезками 25-26 и 27-36.

Схема разделена на квадратные окна с центрами 17-20. Окно с центром 17 обозначено 1, 3, 11, 9; с центром 18 - 2, 4, 12, 10; с центром 19 - 5, 7, 15, 13; с центром 20 - 6, 8, 16, 14. Окна делят схему линеаментов с перекрытиями. При неподвижном окне отрезок линеамента 25-26 будет зафиксирован в окне с центром 17, а линеамент 27-36 будет зафиксирован следующим образом: отрезок линеамента 28-32 - в окне с центром 18; отрезок линеамента 30-33 - в окне с центром 17; отрезок линеамента 31-32 - в окне с центром 20; отрезок 31-35 - в окне с центром 19. Видно, что отрезки линеаментов, зафиксированных в различных окнах, значительно отличаются по длине. Таким образом, искажается представление линеамента о его длине, нарушается однообразное представление линеамента на всем его протяжении.

Для устранения недостатков предлагается перед измерением длины отрезка линеамента, лежащего в данном окне, последнее поворачивать вокруг его центра так, чтобы одна из сторон окна располагалась параллельно измеряемому отрезку. Например, окно с центром 17 повернуто так, что его сторона 18, 19 стала параллельна линеаменту 27-36 и занимает позицию 21, 22, 18, 19. Достигается однозначность в измерении всех отрезков линеаментов. В окне с центром 17 будет зафиксирован отрезок 29-34, точно такой же длины отрезок будет зафиксирован и в окнах с центрами 18 и 19 после их соответствующего поворота. В то же время никакой отрезок этого линеамента не будет зафиксирован в окне с центром 20.

Поворачивать окно необходимо при регистрации только тех отрезков линеаментов, длина которых в окне изменяется при различном их взаимном расположении, т.е. отрезков, частично или полностью принадлежащих кольцевой площади между вписанной в окно и описанной вокруг него окружностями. На фиг. 1 видно, что длина отрезка 25-26 останется неизменной при любом повороте окна вокруг своего центра 17, так как он целиком лежит внутри окружности, вписанной в квадратное окно, отрезок 27-36 пересекает вписанные в квадраты окон окружности, поэтому при его измерении необходимо производить поворот окон.

При использовании поворота окон необходимо выбрать такое соотношение между размером окна L и шагом S перемещения их центров, чтобы окна перекрывали всю площадь схемы линеаментов. Для выполнения этого требования необходимо, чтобы два соседних окна, центры которых сдвинуты относительно друг друга на один шаг по каждой координате, при соответствующем повороте могли иметь перекрытие или как минимум общую сторону. Тогда длина сторон окон L и шаг перемещения их центров S должны быть связаны соотношением SS ≅ L/L. В случае, если пары окон имеют только общую сторону, это соотношение преобразуется в равенство. Выбранная таким образом величина расположения центров окон предопределяет наличие перекрытий между соседними окнами вдоль каждой оси координат. На фиг. 1 видно, что окна с центрами 17 и 20 имеют при соответствующих поворотах между собой общую сторону.

На фиг. 2 и 3 центры окон отмечены точками, на фиг. 2 показаны границы неподвижных окон анализа. Линеамент 37-38 расположен наклонно к сторонам неподвижных окон анализа и, пересекая ряд окон, делится границами этих окон на неодинаковые отрезки. Эти отрезки измеряют, и это значение присваивают центру окна анализа. Можно провести изолинии, характеризующие отображение отрезков линеамента в окнах анализа, которые он пересекает.

На фиг. 2 представлено отображение линеамента при неподвижных окнах анализа, а на фиг. 3 - при поворачиваемых окнах анализа. На фиг. 2 имеют место локальные максимумы со значениями 25, 30 и 35 ед. Эти максимумы возникли из-за того, что линеамент отображается разными величинами в окнах анализа, которые он пересекает.

На фиг. 3 локальные максимумы отсутствуют, так как каждое окно анализа, вращаясь, поворачивается к линеаменту так, что одна из сторон располагается параллельно линеаменту.

Способ реализуется в следующей последовательности операций. Определяют размеры квадратного окна. Исходя из величины стороны квадрата, находят шаг перемещения центров окон. Делят схему линеаментов на окна квадратной формы, фиксируют центры окон и отрезки линеаментов, находящиеся внутри окна. В окно вписывают и описывают вокруг него окружности. В каждом окне для всех отрезков, находящихся внутри малой окружности, измеряют длину отрезков. Для каждого из отрезков, частично или полностью принадлежащих кольцевому пространству между вписанной и описанной окружностями, окно поворачивают вокруг его центра так, чтобы одна из его сторон расположилась параллельно этому отрезку, и после этого измеряют длину отрезка, находящегося в окне анализа.

Положительный эффект достигается за счет однозначного измерения линеаментов во всех окнах анализа.

Формула изобретения

СПОСОБ АНАЛИЗА ЛИНЕАМЕНТОВ, при котором на схему линеаментов накладывают непрозрачный экран с квадратным окном стороной L, фиксируют на схеме линеаментов центр окна, перемещают экран с постоянным шагом и измеряют при каждом положении окна длины отрезков линеаментов в нем, а затем производят обработку результатов измерений, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния ориентации отрезков линеаментов в окне анализа на результаты измерений, после фиксации на схеме линеаментов центра квадратного окна последовательно налагают на нее два непрозрачных экрана с круглыми окнами, диаметры которых равны соответственно стороне и диагонали квадратного окна, совмещают их центры с центром квадратного окна и измеряют длины отрезков линеаментов, полностью и частично лежащие в каждом из круглых окон и в кольцевом пространстве между границами круглых окон, измеряют длину отрезков линеаментов, целиком находящихся внутри меньшего круглого окна, перед измерением каждого из отрезков линеаментов, находящихся частично или полностью в кольцевом пространстве, поворачивают непрозрачный экран с квадратным окном вокруг центра и располагают одну из сторон квадрата параллельно измеряемому отрезку, а при перемещении экранов шаг S перемещения выбирают из условия S ≅ L.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3