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12/01/1999 16:26

Schnellere Analyse seismischer Signale

Jochen Brinkmann Kontaktstelle Schule - Universität
Technische Universität Clausthal

    Das neue Verfahren der Analyse seismischer Signale ist bei steigender Dimensionszahl (Bearbeitung von flächenhaften, zeitlich sich ändernden seismischen Signalen) den konventionellen Verfahren deutlich überlegen. Es ist schneller, benötigt weniger Speicherplatz und besitzt Bedeutung für die Nachrichtentechnik und die bildgebenden Verfahren in der Medizin.

    Auf der Suche nach Erdöl und Erdgas setzt die Geophysik die Seismik ein, d.h. es werden mit, symbolisch gesprochen, vielen, gleichzeitig ausgesandten "Hammerschlägen" auf den Erdboden Schallwellen in den Untergrund eingebracht und die zurückkommenden Signale tragen indirekt Informationen über die Struktur des Untergrundes, seine Porosität und Permeabilität, sowie die Porenfüllung, z.B mit Wasser, Öl, und Gas. Die Grenzschichten im Übergang von einem Gestein zum anderen wirken dabei je nach Frequenzanteil der in den Untergrund gesandten Erschütterungswellen als "Echowände". Aus den Laufzeitunterschieden der verschiedenen Frequenzsignale kann so eine Vorstellung gewonnen werden, wie der Untergrund aufgebaut ist und wo sich möglicherweise eine Lagerstätte befindet.

    Bei diesen Messungen entsteht über eine große Fläche und über den kurzen Zeitraum der nacheinander einander eintreffenden Echosignale hinweg eine riesengroße Menge von Daten. Erschwerend kommt hinzu, daß die "Nutzsignale", also diejenigen, welche wirkliche Information über den Untergrund enthalten, vom Rauschsignal überlagert werden. Für die Geophysik ist daher die Filterung der Signale wichtig, um zu klaren Aussagen zu gelangen.

    Auf der Suche nach Alternativen zu konventionellen Filterverfahren, die üblicherweise mit dem mathematischen Verfahren der schnellen Fourier-Transformation arbeiten, konnte Henning Kühl in seiner Diplomarbeit bei Professor Dr. Jürgen Fertig am Institut für Geophysik nun erfolgreich digitale Filter entwickeln, bei denen er die schnelle Hartley-Transformation einbezog. Das neue Verfahren ist bei steigender Dimensionszahl (Bearbeitung von flächenhaften, zeitlich sich ändernden seismischen Signalen) den konventionellen Verfahren deutlich überlegen. Es ist schneller und es benötigt weniger Speicherplatz auf dem Rechner, auf dem das Programm läuft.

    Die Analyse solcher Daten ist für die Geowissenschaften von hoher Aktualität, ebenso in der Nachrichtentechnik, der Bildbearbeitung am Rechner und bei bildgebenden Verfahren in der Medizin. Die Ergebnisse der Clausthaler Diplomarbeit besitzen also für diese Disziplinen Bedeutung.

    Dipl.-Geophys. Henning Kühl, dessen Arbeit mit dem Förderpreis des Vereins von Freunden der TU Clausthal 1999 ausgezeichnet wurde, verfolgt die Fragestellung einer effizienten Filterung seismischer Signale nun in einem Promotionsvorhaben an der Universität von Alberta in Edmonton, Kanada, weiter.

    Die Universität Edmonton besitzt jahrzehntelange Erfahrung in der Bearbeitung digitaler Daten, und sie testet ihre Ergebnisse in Zusammenarbeit mit der Industrie, z.B. mit großen Ölkonzernen wie Amoco. Am Clausthaler Institut für Geophysik wurden über 14 Jahre in dem BMFT-Großforschungsprojekt DEKORP seismische Daten, gewonnen aus Messungen über1200 Profilkilometer quer durch Deutschland, ausgewertet.

    Dipl. Geophys. Henning Kühl stellte die Ergebnisse seiner Arbeit auf der diesjährigen Tagung der Canadian Society vor.

    Weitere Informationen:
    Institut für Geophysik
    Professor Dr. Jürgen Fertig
    Arnold-Sommerfeld-Str.1
    38678 Clausthal-Zellerfeld
    Tel: 05323 / 72 - 2490
    Fax:72-2320 und 72-3888


    More information:

    http://www.ifg.tu-clausthal.de/


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    Criteria of this press release:
    Geosciences, Information technology, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
    transregional, national
    Research results
    German


     

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