Przedmiotem wynalazku jest sposób rozpoznawa¬ nia srodowiska geologicznego holografia cyfrowa wykonywana za pomoca fal magnetotellurycznych, majacy zastosowanie w elektromagnetycznych po¬ wierzchniowych metodach poszukiwawczych. 5 Znane sposoby rozpoznawania srodowiska geolo¬ gicznego za pomoca fal magnetotellurycznych po¬ legaja na pomiarze w szerokim pasmie czestotli¬ wosci skladowych poziomych i pionowej skladowej naturalnego pola magnetycznego oraz skladowych io poziomych naturalnego pola elektrycznego. Ponad¬ to znane sa sposoby sejsmicznego badania srodo¬ wiska geologicznego, w których rozpoznanie tego srodowiska polega na analizie obrazu holograficz¬ nego. 15 Sposób rozpoznania srodowiska wedlug wynalaz¬ ku polegajacy na wydzielaniu przy uzyciu zestawu filtrów sygnalów w szerokim pasmie czestotliwosci, a nastepnie wykonaniu dla wybranych komponent 20 Fouriera procesu konstrukcji i rekonstrukcji holo¬ gramu, charakteryzuje sie tym, ze w procesie kon¬ strukcji oblicza sie pionowa skladowa naturalnego pola elektromagnetycznego z pozostalych pomie¬ rzonych skladowych, po czym oblicza sie energie zlozenia fal odniesienia i fal pomiarowych, która zamienia sie na hologram optyczny lub hologram cyfrowy. W procesie rekonstrukcji hologram opty¬ czny przeksztalca sie na trójwymiarowy obraz po¬ zorny srodowiska geologicznego poprzez oswietlenie go zródlem swiatla spójnego, natomiast hologram" 30 h; 25 cyfrowy przeksztalca sie na trójwymiarowy rastro¬ wy obraz srodowiska geologicznego przez oblicze¬ nie powierzchniowej calki Kirchoffa.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest mozli¬ wosc wykonania zdjecia interferencyjnego srodo¬ wiska geologicznego, które po oswietleniu zródlem swiatla spójnego pozwalaja rekonstruowac pozorny obraz trójwymiarowy srodowiska geologicznego lub przez wyznaczenie dwuwymiarowej calki Kirchoffa pozwalaja uzyskac trójwymiarowy obraz srodowi¬ ska geologicznego w postaci rastrów dwuwymiaro¬ wych. Ponadto powyzszy sposób umozliwia prze¬ strzenne zlokalizowanie obiektów geologicznych.W opisie wynalazku stosuje sie nastepujace ozna¬ czenia: Exo — skladowa pozioma naturalnego pola elek¬ trycznego fali odniesienia, mierzona wzdluz wybranej osi równoleglej do profilu po¬ miarowego, — skladowa pozioma naturalnego pola fali odniesienia elektrycznego, mierzona wzdluz wybranej osi prostopadlej do profilu po¬ miarowego, — skladowa pionowa naturalnego pola elek¬ trycznego fali odniesienia, — skladowa pozioma naturalnego pola ma¬ gnetycznego fali odniesienia, mierzona wzdluz wybranej osi równoleglej do pro¬ filu pomiarowego, — skladowa pozioma naturalnego pola ma- E E; H: 130 412130 412 gnetycznego fali odniesienia, mierzona wzdluz wybranej osi prostopadlej do pro¬ filu pomiarowego, Hzo — skladowa pionowa naturalnego pola ma¬ gnetycznego fali odniesienia, Exp — skladowa pozioma naturalnego pola elek¬ trycznego fali pomiarowej, mierzona wzdluz wybranej osi równoleglej do profilu po¬ miarowego, Eyp -'-..skladowa pozioma naturalnego pola elek¬ trycznego fali pomiarowej, mierzona wzdluz wybranej osi prostopadlej do profilu po¬ miarowego, Ezp — skladowa pionowa naturalnego pola elek¬ trycznego fali pomiarowej, Hxp — skladowa pozioma naturalnego pola ma¬ gnetycznego fali pomiarowej, mierzona wzdluz osi równoleglej do profilu pomia¬ rowego, Hyp — skladowa pozioma naturalnego pola ma¬ gnetycznego fali pomiarowej, mierzona wzdluz osi prostopadlej do profilu pomia¬ rowego, Hzp — skladowa pionowa naturalnego pola ma¬ gnetycznego fali pomiarowej, 3wo — strumien gestosci energii fali odniesienia, fcwp — strumien gestosci energii fali pomiarowej, G — funkcja koherentoego zlozenia fali odnie¬ sienia i fali pomiarowej, P — funkcja zaczernienia.Rozpoznanie srodowiska sposobem wedlug wy¬ nalazku polega na tym, ze skladowe elektryczne fali odniesienia Exo, EyC oraz jej skladowe magne¬ tyczne Hx Hzo i skladowe fali pomiarowej E*p, Eyp, Hxp, Hyp, Hzp z czujników pola elektro¬ magnetycznego wprowadza sie do bloków wzmoc¬ nienia i filtracji, gdzie wydziela sie z calego widma przebieg sygnalu harmonicznego lub splotu harmo¬ nicznych.Po przetworzeniu na postac cyfrowa w bloku akwizycji danych, dane pomiarowe przekazuje sie do bloków filtracji cyfrowej, gdzie odbywa sie ich filtracja i rejestracja. Podczas synchronizacji tych pomiarów w czasie rzeczywistym ustala sie czas zerowy, tj. czas wlaczenia aparatury mierzacej skla¬ dowe fali pomiarowej Exp, Eyp, Hxp, Hyp, Hzp i skladowe fali odniesienia Exo, Eyo, Hxo, Hyo, Hzo, korekte czasu i odmierzanie jednakowego czasu.Ze skladowych fali odniesienia Exo, Eyo, Hxo, Hyo, Hzo oblicza sie skladowa pionowa naturalnego pola elektrycznego Ero przez rozwiazanie ukladu równan pola elektromagnetycznego. Nastepnie ze sklado¬ wych Ega,, Eyo, Ezo, Hxo, Hyo, Hzo dla fali odniesie¬ nia oblicza sie strumien gestosci energii fali odnie¬ sienia <5Wo z© wzoru: (1) awd=E*Xo+E2yo+E*zo+H2xo +H2yo+H2zo+ +Hy0Ezo ~r HzoEjco H~HxoEyo—Hz0EyO—HxoEzo—HyoExo Równolegle z procesem obliczania skladowej pio¬ nowej naturalnego pola elektrycznego fali odnie¬ sienia Ezo wykonuje sie proces wyznaczania skla¬ dowej pionowej naturalnego pola elektrycznego fali pomiarowej Ezp, a nastepnie oblicza sie strumien gestosci energii dla fali pomiarowej 6wp zgodnie ze wzorem (1). 15 20 40 50 55 Z obliczonego strumienia gestosci energii fali od¬ niesienia 8wo oraz strumienia gestosci energii fali pomiarowej £wp wyznacza sie funkcje koherentnego zlozenia tych fal wedlug wzoru G=-{C»wo)*+ («wp)^+25wo«wp}1/» (2) Z wartosci funkcji G okresla sie funkcje zaczer¬ nienia F(x,y) bedaca funkcja polozenia aparatury pomiarowej na powierzchni ziemi zgodnie z zalez¬ noscia F(x,y)~log G. Proces wyznaczania funkcji zaczernienia F(x,y) jest procesem konstrukcji holo¬ gramu. Dalszy proces opróbki funkcji zaczernienia F(x,y), bedacej hologramem, polega na przedsta¬ wieniu obrazu interferencyjnego na trójwymiarowy obraz srodowiska geologicznego. Proces ten jest rekonstrukcja hologramu, który przeprowadza sie na drodze rekonstrukcji optycznej i rekonstrukcji cyfrowej.W procesie rekonstrukcji optycznej rozklad fun¬ kcji zaczernienia F(x,y) poddaje sie konwersji cy- fra-analog i nastepnie wyswietla sie na ekranie oscyloskopu* Obraz interferencyjny osrodka geolo¬ gicznego wyswietlany na ekranie oscyloskopu utrwala sie na kliszy fotograficznej jako hologram 25 optyczny. Uzyskany hologram optyczny oswietla sie zródlem swiatla spójnego i zamienia sie na trójwymiarowy obraz pozorny srodowiska geolo¬ gicznego, który obserwuje sie za pomoca ukladu optycznego. 30 Natomiast w procesie rekonstrukcji cyfrowej znana wartosc funkcji zaczernienia F(x,y) zamienia sie na czynnik ksztaltu obiektu geologicznych po¬ szukiwan P(M) zgodnie z zaleznoscia: «M) -JM=^]- exp(-ikrMM0) If(x48 d In gdzie: •JJ exp(-iKfc rMM0 M M0 daM — czynnik ksztaltu, — calka zamknieta po placie powierzchnio¬ wym SM, — pochodna normalna do powierzchni po¬ miarowej, — funkcja Greena, — polozenie rozpoznawanego punktu, — polozenie punktu pomiarowego na po¬ wierzchni którego wspólrzedne sa okre¬ slane przez {x0,y0}, — plat elementarny, Proces konstrukcji i rekonstrukcji hologramów w cyfrowych srodowiska geologicznego, wykonanych za pomoca fal magnetotellurycznych, stosuje sie dla jednej czestotliwosci otrzymujac rastry glebo¬ kosciowe lub obraz pozorny calego srodowiska geo¬ logicznego na maksymalna glebokosc okreslona « zdolnosciami przenikania fali elektromagnetycznej130 412 dla danej czestotliwosci, a nastepnie powtarza sie proces, konstrukcji i rekonstrukcji hologramu dla czestotliwosci o innych wlasnosciach penetracyj- nych i uzyskuje sie detalizacje przestrzennej loka¬ lizacji obiektów geologicznych. ^ Zastrzezenia patentowe 1. Sposób rozpoznawania srodowiska geologiczne¬ go za pomoca fal magnetotellurycznych polegajacy na wydzieleniu przy uzyciu zestawu filtrów sygna¬ lów w szerokim pasmie czestotliwosci, a nastepnie wykonaniu dla wybranych komponent Fouriera procesu konstrukcji i rekonstrukcji hologramu, znamienny tym, ze w procesie konstrukcji oblicza sie pionowa skladowa naturalnego pola elektro¬ magnetycznego z pozostalych pomierzonych skla¬ dowych, po czym oblicza sie energie zlozenia fal odniesienia i fal pomiarowych, która zamienia sie na hologram optyczny, a w procesie rekonstrukcji hologram ten przeksztalca sie na trójwymiarowy obraz srodowiska geologicznego poprzez oswietle¬ nie, go zródlem swiatla spójnego. 5 2. Sposób*rozpoznawania srodowiska geologiczne¬ go za pomoca fal magnetotellurycznych polegajacy na wydzieleniu przy uzyciu zestawu filtrów sygna¬ lów w szerokim pasmie czestotliwosci, a nastep¬ nie wykonaniu dla wybranych komponent Fouriera 10 procesu konstrukcji i rekonstrukcji hologramu, znamienny tym, ze w procesie konstrukcji oblicza sie pionowa skladowa naturalnego pola elektro¬ magnetycznego z pozostalych pomierzonych skla¬ dowych, po czym oblicza sie energie koherentnego !5 zlozenia fal odniesienia i fal pomiarowych, która zamienia sie na hologram cyfrowy, a w procesie rekonstrukcji hologram ten przeksztalca sie na trójwymiarowy rastrowy obraz srodowiska geolo¬ gicznego przez obliczenie powierzchniowej calki 20 Kirchoffa. PL