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千呼万唤始出来——MT-Pioneer5.0

已有 8725 次阅读 2013-8-2 17:29 |个人分类:Pioneer|系统分类:科研笔记| 大地电磁, 可视化软件, 软件升级, 功能介绍

从4.9到5.0，跨度一年多的时间，MT-Pioneer（MTP）在多个方面进行了重要升级。

维护和不断更新这样一个软件真可谓是呕心呖血，但所得到的认可度却很低，只能在艰难中跋涉前进了。
新的启动界面，纪念中国第一颗原子弹爆炸，传承中国科技先驱们自力更生、艰苦奋斗的精神。

这是一次非常重要的升级！这次更新，让MTP的兼容性超强、功能也大增！主要更新有：

1）MTP5.0完整支持工程界主流的EH4观测系统的X谱文件的读取、GDP32观测系统的AVG文件格式的读取和存储，加上原有的对德国07、加拿大V5系列、V8以及对EDI谱文件和阻抗文件的完整支持，MTP已经完全支持当前电磁测深所有主流设备的数据处理和反演解释，MTP的设备兼容性已经超强，横跨工程界和科研界。

在数据索引文件生成器中增加了EH4系统谱文件的选项，其中还可以决定是否从@文件中读取坐标值。

在载入谱文件的对话框中，增加第4项EHX文件类型

在测线的弹出菜单里面，增加了输入输出GDP32的AVG文件的功能。

2）第二项重大更新是，完成了多频点、多测点的张量分解的可视化模块设计。

这个模块具有国际水准。张量分解技术是大地电磁数据处理核心技术，也是不易于理解的一项技术。以往所有商用软件对此支持并不好。Alan Jones的Strike程序非常著名。在张量分解算法方面，Alan等人基于GB分解发展了多频点、多测点最优化分解技术，一直领先于国际同行。Strike是一堆FORTRAN源代码，在易用性方面很差。由于Alan 在国际电磁感应学术界举足轻重的地位，Strike在科研领域的应用非常广泛。

MTP5.0首先整合了多种张量分解技术（Strike只有一种GB分解技术），包括Swift旋转、Bahr分解、GB分解、相位张量、普通三参数分解、完全三参数分解，以及基于倾子的相关技术等，实现了单频点自由分解和多频点、多测点分解算法，提出了对最佳主轴的新的可视化统计技术。MTP5.0中，多频点、多测点张量分解操作简易方便，分解结果完全可视化，极大地降低了大地电磁张量分解技术的使用门槛，将这一原来主要用于科研领域的技术工程化。

在理论和算法方面，这一模块中有多项创新。1）三参数分解技术（普通三参数分解、完全三参数分解）是我本人原创的张量分解新技术，尚未发表；2）独创多频点、多测点张量分解新算法，这一算法与Alan不同，可适用于各种张量分解技术；3）提出了剖面式的最佳主轴方位统计新技术，这一技术大大丰富了张量分解结果的表现力，从而使其可能单独成为大地电磁资料解释的重要组成部分，而不仅仅局限于资料处理部分；4）将一维偏离度和二维偏离度组合，提出二维有效因子这一参数，从而可以直观地分析观测剖面的二维性（区别于一维性、三维性），可用于评价张量分解技术本身的有效性，识别线性构造等。

在程序设计方面，上述张量分解技术的实现主要借鉴于框架技术。利用面向对象的程序设计思想，开发了一个包容大地电磁张量分解不同算法、不同参数选择的数值框架。整个框架完全使用Delphi实现。

张量分解的完整模块。这一模块使得多频点、多测点的张量分解技术简单易行。

3）实现了两个测点的可视化合并功能，这为宽频带大地电磁观测、长周期大地电磁观测数据的对接、重测点数据的选择对接提供了方便。

左边和右边各为一个测点，中间是合并后的测点。可以在各自测点或者中间合并后的测点上进行频点选择。

4）实现了剖面数据显示模块的编制，可以用来显示各种类型数据（自功率谱、视电阻率、相位、感应矢量）沿剖面的变化，可以显示曲线图和云图。此外，还可以用这个功能来实现同一测点不同时间的变化情况，可以绘制时频云图剖面，用来显示地震电磁监测数据。

把日期和时间标在测点名上是我的一个发明，哈哈

5）在二维反演数据管理器中实现了等值线的绘制，并改进了主界面下等值线图的绘制

尽管我认为马赛克云图的表现力足够强大，但大部分工程用户还是习惯于等值线成图。马赛克云图的主要优点在于真实，即无须任何插值，直接用颜色显示结果，但确实有些细节特点用等值线看起来更加直观一些。在MTP5.0中，实现了二者的共存，只需鼠标轻轻一点，就能相互切换。这一功能对于很多偏好等值线的朋友，无疑是一个好消息。