بررسی تاثیر طول گیج در داده‌های حسگر صوتی توزیع شده (DAS) و پردازش آن‌ها: مطالعه‌ موردی در منطقه Nevada داده‌های آرایه PoroTomo

نویسندگان

1 دانشیار، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشیار، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.30499/ijg.2025.542244.1722
چکیده

در سیستم‌های حسگر صوتی توزیع شده  (DAS)، پارامتر طول گیج به‌عنوان یکی از عوامل کلیدی در تعیین دقت و کارایی داده‌های ثبت‌شده نقشی اساسی ایفاکرده است. طول گیج، که بیانگر اندازه‌ی بخش فیبر نوری استفاده ‌شده برای نمونه‌برداری است، تاثیر مستقیمی بر وضوح مکانی و حساسیت سیگنال‌های ثبت‌شده دارد. در این پژوهش، اثرات مختلف طول گیج بر کیفیت داده‌های حسگر صوتی توزیع شده و عملکرد الگوریتم‌های پردازشی مورد بررسی قرار گرفته است. مقادیر مختلف طول گیج با تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده در چشمه‌های آب گرم بردی واقع در ایالت نوادا در آمریکا و مقایسه نتایج حاصل از طول گیج‌های مختلف، چالش‌های مرتبط با بهینه‌سازی این پارامتر تحلیل شده است. نتایج نشان می‌دهند که انتخاب بهینه طول گیج می‌تواند بهبود قابل توجهی در دقت مکانی و کیفیت اطلاعات استخراج ‌شده از داده‌های حسگر صوتی توزیع شده به‌همراه داشته باشد، در حالی که مقادیر طول نامناسب ممکن است منجر به کاهش دقت و بروز خطا در پردازش شوند. این یافته‌ها راهنمایی برای طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های حسگر صوتی توزیع شده با کارایی بالا فراهم کرده اند. ما به بررسی طول گیج های 10، 20 و 30 متر می‌پردازیم. سپس  از تبدیل فوریه و واهمامیخت ونر در حوزه‌های زمانی و فرکانسی بر روی طول گیج های مذکور برای فیبر اعمال می‌کنیم. با استفاده از روش‌های پردازش داده مبتنی بر برنامه‌نویسی در پایتون نتایج مورد تحلیل قرار گرفته است. طول گیج بهینه، با به‌دست آوردن نسبت سیگنال به نویز برای هر مقطع لرزه‌ای به‌دست می‌آید.