Application of empirical mode decomposition method in processing geophysical data

Актуальность исследований обусловлена целесообразностью использования передовых математических методов при обработке результатов полевых геофизических наблюдений. Цель работы: повышение эффективности методов прикладной геофизики за счет адаптивного выделения информативных составляющих физических полей с использованием эмпирической модовой декомпозиции (Empirical Mode Decomposition - EMD). Метод исследований: декомпозиция профильных геофизических данных, при которой в ходе итерационного вычислительного процесса адаптивно выделяются ортогональные разночастотные компоненты сигнала (EMD), которые называются эмпирическими модовыми функциями (IMF). Метод предназначен для частотного представления нестационарных сигналов, его отличительной особенностью является отсутствие априорно заданного функционального базиса разложения. Предлагается оригинальный алгоритм, в котором для построения функций, огибающих экстремумы анализируемого сигнала, используется истокообразная аппроксимация, а остаток при разложении может отождествляться с фоновой составляющей поля. Результаты. Алгоритм EMD программно реализован и апробирован на практических материалах при обработке данных гравиразведки, магниторазведки и электроразведки. Установлена возможность применения метода с целью выделения информативной компоненты в результатах электропрофилирования (Пермский край); независимой оценки качества высокоточной гравиметрической съемки (Западный Саян); определения составляющей магнитного поля, обусловленной влиянием резко расчлененного рельефа земной поверхности в условиях развития эффузивных траппов (Норильский район). В последнем случае используется построение серии регрессионных зависимостей между разночастотными составляющими магнитного поля и высот. Сделан вывод о целесообразности использования метода эмпирической модовой декомпозиции в области прикладной геофизики. Перспективы применения EMD авторы видят в возможности анализа материалов геофизического мониторинга разрабатывающихся месторождений полезных ископаемых.The relevance of research is caused by the feasibility of using advanced mathematical methods in processing results of the geophysical surveys. The aim of the research is to improve the effectiveness of the methods of applied Geophysics through adaptive extraction of informative components of the physical fields using the Empirical Mode Decomposition method (EMD). The method of research: decomposition of the relevant geophysical data. The iterative computational process allows allocating different frequency orthogonal signal components, which are called empirical mode functions (IMFs). The method is designed to represent non-stationary signals in the form of a series of signals with different frequency. The authors propose the original algorithm in which the sourcewise approximation is used for constructing functions, enveloping the extrema of the analyzed signal, and the residual component of decomposition can identify the background component of the field. The results. The EMD algorithm was implemented and tested on practical materials for processing the data of gravity, magnetic and electrical prospecting. The authors defined the possibility of applying the method to separate the informative component of the results of electric methods of horizontal profiling (Perm Krai); to evaluate the quality of high-precision gravity survey (Western Sayan); to determine the component of the magnetic field caused by the impact of sharply dissected terrain of the earth surface in the development of the effusive traps (Norilsk region). The last case uses a series of regression dependencies between the various frequency components of the magnetic field and heights. The authors made the conclusion on appropriateness of using the EMD technique in applied Geophysics. The prospects of its application the authors see in analysis of geophysical monitoring material of mineral deposits development

Effect of the soluble block size on spherical diblock copolymer micelles

While the effect of the insoluble block length on micelle properties is well understood, the effect of the soluble block is still controversial. We, therefore, have investigated the effect of the molecular weight of the soluble block on the critical micelle concentration (CMC), aggregation number, and hydrodynamic radius of spherical polymer micelles. Spherical micelles were formed from polystyrene-b-polyisoprene (PS-b-PI) in heptane, which was a good solvent for PI and a poor solvent for PS. Measurements were performed on two series of PS-b-PI with a constant PS block (19 and 39 kDa, respectively) and PI blocks varying from 10 to 100 kDa. For samples with large PI blocks, the experimental data were found to be in agreement with the commonly used star-like model. However, the experimental data for samples with short PI blocks deviated from the crew-cut micelle model. To correctly capture the crossover between the crew-cut and star-like regimes, it was found necessary to use recently developed scaling theory which explicitly considers all contributions to the free energy of the micelle. In agreement with theory, the aggregation number decreased while hydrodynamic radius and CMC increased with the molecular weight of the PI block. An interesting finding of these experiments is that the micelles of the 19 kDa series are in equilibrium at 25 °C, whereas the 39 kDa samples with the longer PS core block are "frozen" at room temperature. This was confirmed by SAXS measurements of core expansion upon heating which revealed a glass transition temperature of the 39 kDa samples at 28 ±1 °C. The temperature value is consistent with 10% swelling of the PS core with heptane as determined by SAXS and SLS. © 2008 American Chemical Society

Mesomorphism, Polymorphism, and Semicrystalline Morphology of Poly(Di- n -propylsiloxane)

info:eu-repo/semantics/publishe