Разработка ПО

Наша компания является представителем одной из старейших электроразведочных школ. Мы уделяем большое внимание научно-исследовательской деятельности и опытно-конструкторским разработкам. В рамках этой деятельности, одним из ведущих направлений является разработка программного обеспечения, позволяющего применять новейшие научные подходы в производственных работах.

Наибольшее внимание при разработке программ мы уделяем методу магнитотеллурического зондирования (МТЗ), т.к. он составляет основу наших геофизических работ. Кроме того, теоретический и математический аппарат для этого метода, возможно, наиболее развит по сравнению с другими электроразведочными методами и потому поле для разработки программного обеспечения здесь огромное.

Программы для работы с МТ-данными

Граф анализа и интерпретации МТ-данных в ООО «Северо-Запад» строится на ряде программных продуктов собственной разработки. В общем виде наш граф анализа и интерпретации выглядит следующим образом:

Программный комплекс обработки данных магнитотеллурических зондирований EPI-KIT

На вход программе EPI-KIT подаются записи МТЗ (временные ряды), полученные регистраторами естественного электромагнитного поля Земли. В настоящее время программа работает с данными со станций MTU и V-8 Phoenix Geophysics, станции LEMI. Программа производит обработку этих временных рядов: производится расчет передаточных магнитотеллурических и магнитовариационных функций по записям компонент магнитотеллурического поля. Под передаточными функциями в МТЗ понимают линейные операторы, связывающие различные компонеты электромагнитного поля Земли: тензор импеданса, матрица Визе-Паркинсона и ряд других.

Программа EPI-KIT обладает развитым функционалом для обработки данных МТЗ: кроме непосредственно расчета по вариациям электрической и магнитной составляющей МТ-поля тензора импеданса, программа EpiCo позволяет просматривать записи МТ-поля, проводить их отбраковку, редактировать параметры наблюдений, просматривать частотные характеристики аппаратуры и датчиков и пр.

EPI-KIT

Программа оценки качества кривых МТЗ QC-QA

Программа служит для оперативного контроля и оценки качества магнитотеллурических данных, составления отчетных таблиц и рапортов и предназначена для операторов-электроразведчиков, начальников электроразведочных отрядов и партий, выполняющих работы методами МТЗ, АМТЗ и ГМТЗ.

QC-QA является уникальным программным продуктом на рынке и основным инструментом супервайзеров, контролирующих ход выполнения работ МТЗ.

QC-QA

Программа редакции кривых МТЗ MT-Сorreсtor

Результатом обработки данных МТЗ являются частотные зависимости компонент тензора импеданса и матрицы Визе-Паркинсона. Получаемые с помощью большинства существующих программ обработки частотные зависимости не являются гладкими, в частности могут содержать «отскоки». Это может существенно затруднять последующие процессы анализа, нормализации и интерпретации данных. Программа MT-Corrector предоставляет возможность просматривать и редактировать частотные зависимости компонент тензора импеданса. Существует также возможность сглаживать кривые МТЗ с помощью аппроксимационных сплайнов. Программа обладает развитым графическим интерфейсом и большим числом специальных возможностей. Она способна быть важной частью практически любого программного комплекса, предназначенного для обработки и интерпретации данных МТЗ.

Программа MT-Corrector, в частности, позволяет:

  • просматривать частотные зависимости (кривые), построенные для компонент тензора импеданса в результате основного этапа обработки

  • соединять данные, содержащиеся в разных файлах в одну кривую, что, например, является неотъемлемой частью графа обработки данных, полученных с помощью аппаратуры фирмы «Феникс»

  • удалять отдельные точки и их группы, которые могут быть составлены по различным критериям

  • проставлять дополнительные опорные точки на основе информации о природе помех и др.

  • строить сглаживающие сплайн-аппроксимации кривых, позволяющие найти компромисс между противоречивыми условиями: (а) прохождения сплайн-аппроксимации как можно ближе к средним для каждого периода значениям и (б) ее максимальной гладкости

  • проводить сопоставление сплайнов, полученных по фазовым кривым, с производными сплайнов, полученных по соответствующим амплитудным кривым

  • анализировать как кривые, построенные по амплитуде и фазе импеданса, так и по его действительной и мнимой частям, а также кривые кажущегося сопротивления

  • умножать амплитуду компоненты на заданный коэффициент и инвертировать или изменять фазу на величину, кратную 180 градусам.

Программа MT-Corrector снабжена удобным графическим интерфейсом с большим числом возможностей, что позволяет быстро и безошибочно привести в приемлемый вид даже очень низкокачественные данные.

SD-6

Программное обеспечение MTS Prof

Программа предназначена для нормализации, анализа и подготовки к интерпретации данных магнитотеллурических зондирований (МТЗ) по профилю и по площади. Встроенные возможноти экспорта результатов в программы Grapher и Surfer на основе шаблонов документов позволяют пользователю оперативно и качественно составлять отчеты, освобождая его от рутинной работы.

Реализованная в программе, нормализация МТ-данных основана на анализе графиков модулей компонент тензора импеданса по профилю (площади). Существуют возможности автоматической нормализации по выбранному периоду, по сумарной проводимости осадков или вручную. Динамическое изменение изображений частотных разрезов параметров тензора, кривых и полярных диаграмм на выбранном пункте МТЗ позволяют контролировать процесс нормализации.

Автоматическое построение частотных разрезов, графиков и полярных диаграмм как на отдельных пунктах зондирования, так и по всему набору или его части на экране, а так же их экспорт на основе настраиваемых пользователем шаблонов, позволяют провести полный частотный анализ данных и подготовить их для дальнейшей интерпретации и инверсии. В общем процессе интерпретации программа может использоваться как инструмент, позволяющий определится с дальнейшими методами инверсии и её параметрами, и как незаменимый помощник при составлении предварительных отчётов.

Программа MTS Prof успешно используется в ООО «Северо-Запад» как промежуточное звено между обработкой и интерпретацией данных МТЗ. Обладает дружественным и интуитивно понятным графическим интерфейсом. Входными данными программного пакета являются частотные зависимости компонент тензора импеданса и матрицы Визе-Паркинсона. Возможна адаптация форматов входных-выходных файлов и документов по требованию заказчика.

SD-4

Программное обеспечение   MTS Prof INV

Программа предназначена для инверсии данных магнитотеллурических зондирований по профилю и по площади. Ядро программы — прямая одномерная задача расчета МТ-поля. В параметры инверсия входят амплитудно-фазовые кривые на отдельных пунктах МТЗ, ошибки их определения, геометрическое расположение пунктов на профиле (площади), априорная информация о геоэлектрических свойствах исследуемой площади.

Инверсия основана на построении и последующей нелинейной минимизации общего функционала невязок в сочетании с эмпирико-эвристическими поправками в ходе минимизации. Пользователем может быть задана априорная информация о геоэлектрическом разрезе как в виде жесткого закрепления сопротивлений в отдельных блоках, так и в виде их вероятностной оценки.

С целью автоматизации ввода параметров инверсии и их динамического изменения был создан специальный скриптовый язык InversionScript, а в программу введён его интерпретатор. Возможности языка позволили создать сценарий самообучающейся инверсии без применения априорной информации, который с успехом применяется при интерпретации МТ-данных в ООО «Северо-Запад».

Графический интерфейс пользователя позволяет просмотреть, оценить и выбрать результат в каждом пункте зондирования на любой итерации. Расширенные возможности экспорта получаемой геоэлектрической модели включают в себя вывод разрезов, и карт сопротивлений, проводимостей и невязок подбора.

Программа MTS-Prof INV успешно используется в ООО «Северо-Запад» как один из основных инструментов построения геоэлектрической модели среды. Обладает дружественным и интуитивно понятным графическим интерфейсом. Входными данными являются кривые кажущегося сопротивления и фазы импеданса с координатной привязкой по профилю (площади). Возможна адаптация форматов входных-выходных файлов по требованию заказчика.

SD-5

Программное обеспечение   MT1D

Программа MT1D предназначена для одномерной профильной интерпретации данных метода магнитотеллурических зондирований (МТЗ). Она обладает многофункциональным графическим интерфейсом и предоставляет возможности для ручного и автоматического подбора кривых МТЗ, анализа разрезов кажущихся сопротивлений и фаз импеданса и геоэлектрических разрезов по профилю и др.

При выполнении геофизических работ ключевым вопросом является интерпретация данных. Программа MT1D предоставляет широкий диапазон возможностей для проведения профильной интерпретации данных МТЗ. Наиболее сильной стороной программы является ее развитый графически интерфейс, позволяющий интерпретатору разносторонне анализировать данные и получаемые модели и тем самым полноценно использовать слабо формализованную априорную информацию и личный опыт.

Удобство и высокая производительность работы с программой MSU_MT1D обеспечены использованием одномерной модели, что не позволяет строить окончательный разрез среды при сильных горизонтальных изменениях сопротивления. Тем не менее, программа незаменима при интерпретации практически всех данных МТЗ, с той лишь разницей, что для слоистых сред результат ее работы является конечным результатом интерпретации, а для горизонтально-неоднородных сред — начальным приближением для двумерной интерпретации.

Программа MSU_MT1D позволяет:

  • Подбирать амплитудные и фазовые кривые МТЗ с помощью ручного (путем редактирования модели «мышью») и автоматического (путем применения процедуры инверсии) подбора, а также редактировать полевые данные и сохранять результаты решения прямых задач;
  • Визуализировать полевые данные и результаты интерпретации в виде разрезов кажущегося сопротивления и фазы импеданса и геоэлектрического разреза по профилю.

Входными данными программного пакета являются кривые МТЗ с координатной привязкой по профилю.

SD-1 SD-3

Программное обеспечение  MT-2D Tools

MT-2D Tools – это графическая оболочка для двумерной инверсии МТ-данных. Сама инверсия осуществляется сторонней программой. На текущий момент реализована поддержка инверсии Каминского (входит в комплект поставки), Мэкки (Mackie R.L., Rieven S. and Rodi W., лицензия приобретается отдельно), Rebocc (Siripunvaraporn and Egbert, лицензия приобретается отдельно).

Программа позволяет интерпретировать данные отдельно, по магнитной и электрической поляризации, или же совместно по обеим модам одновременно; задавать относительные веса поляризациям, кажущемуся сопротивлению, фазе импеданса; интерпретировать данные, используя кажущееся сопротивление и фазу, либо мнимую и вещественную составляющую импеданса.

2D-инверсия основана на оккамовском принципе. Среда разбивается на ячейки, сопротивления в которых подбираются в процессе инверсии. При этом в качестве стабилизатора выступает требование гладкости получаемой геоэлектрической модели, то есть сопротивление не может меняться резко от ячейки к ячейке. Это позволяет подавить «биения» решения с одной стороны, но, с другой стороны, может привести к геологически бессмысленному результату, так как реально сопротивления могут меняться довольно резко. Поэтому важно иметь возможность в процессе инверсии редактировать модель, направлять программу инверсии в «нужное русло». Именно эту возможность предоставляет графическая оболочка MT-2D Tools.

SD-2

 →←