浅地层剖面与测深数据综合成图法在舟山大陆连岛工程中的应用

利用2006年舟山市大陆连岛工程(三期)岱山跨海大桥工程物探调查资料,分析、讨论了海底水深剖面图的生成、浅地层剖面资料解释、时深转换及其地质剖面图生成过程中存在的问题,提出了实际调查航迹的坐标投影、浅地层剖面反射层位人机交互解释拾取、时深转换层速度的输入等方法,并应用这些方法快速有效地生成了工程调查数据地质剖面图.     

时间域精细速度建模的策略与试验

速度在地震勘探中十分重要,压制多次波、偏移成像和地震反演都需要准确的速度模型。为了高效和准确的获取速度模型,基于时间域精细速度建模方法,利用疑似含气区的二维多道地震资料,针对初始模型、层位约束和基于人工速度拾取的速度反演3个方面开展了试验,探讨实际资料中时间域精细速度建模方法的关键点和效果。试验表明:无需人工速度拾取,时间域精细速度建模能够实现浅地层速度的准确反演,进而高效地完成浅地层速度异常的识别;层位约束能提高速度建模的效率和精度;在地层结构复杂区域,人工速度拾取有利于时间域精细速度建模。     

基于能量比与互相关法的地震剖面反射同相轴交互自动拾取研究

为提高地震剖面反射同相轴拾取的精度与效率,结合实际资料详细讨论了能量比与互相关两种自动拾取方法的优缺点,提出对拾取结果进行光滑滤波处理,以消除资料上的随机噪音与风浪干扰等影响。同时讨论了参考种子点在自动拾取算法中的重要性,以及人机交互拾取参考种子点的实现方法。针对复杂界面的反射同相轴,在自动拾取结果的基础上,文中提出以人机交互的方法进行修改拾取。将这些方法综合运用于实际资料,以取得满意的拾取结果。     

海洋浅地层剖面资料的数据处理方法

在海上地球物理调查中,为了揭示浅部地层结构、浅层气、古河道以及其他潜在地质灾害,浅地层剖面测量是一种不可缺少的重要的手段之一,但是各种环境噪声的影响会导致采集到的原始资料质量不佳,影响后续的解释工作。以PARASOUND 70型参量式浅地层剖面仪实测资料为例,结合前人的研究成果,总结阐述了一些用于浅地层剖面资料的数据处理方法,提高了原始资料信噪比以及分辨率,为海洋地质结构的解释提供了良好的基础资料。     

中浅地层剖面质量改进方法及应用

海洋工程勘察中，中浅地层剖面是一种应用广泛的调查设备，其具有便携性、高效率、高主频和高分辨率的特点。实际调查中，随机噪音、多次波等问题严重降低了地层剖面资料的信噪比和分辨率，同时，现场作业对海况的依赖性很强。本文从中浅地层剖面的野外采集设备和室内资料处理方面分析，提出立体震源、多道接收系统、带通滤波、预测反褶积和相关滤波等方法。立体震源拓宽了地层剖面资料的频带，获得了更深的剖面和更高的分辨率；多道接收系统使中浅地层剖面数据由单道变为多道，有利于室内资料处理；对于目前主流的单道中浅地层剖面数据，首先要识别噪音的来源和特征，再通过增益、带通滤波、涌浪校正，预测反褶积等方法来处理，最后获取的高质量地层剖面资料一定是各种方法的综合使用和多次试验的结果。     

浅地层剖面在富钴结壳调查研究中的应用

文中以Topas PS018系统为例简要介绍浅地层剖面仪的工作原理和系统组成,重点介绍浅地层剖面在大洋富钴结壳资源调查研究中的应用情况。浅地层剖面资料与联合作业的海底视像、岩芯取样等资料进行对比和分析,发现浅地层剖面能够有效识别基岩、板状结壳、砾状结壳、砂、沉积物等不同底质类型,对浅地层剖面资料进行深入挖掘能够提取出富钴结壳矿区界线信息。     

基于GIS的多波束和浅地层剖面数据集成技术研究

依据同一测区地球物理资料的空间地理坐标参照关系,利用 ArcView 对栅格、矢量等多种空间数据格式的支持及内置语言Avenue 强大的二次开发功能,实现了多波束和浅地层剖面数据的集成.主要流程包括多波束测深数据的预处理和浅地层剖面的生成、元数据的获取;ArcView GIS 中编程实现浅地层剖面测线的分段矢量化;运用两个 Avenue 程序实现多波束和浅地层剖面的关联展示等.在此基础上,对多源地球物理数据的集成前景作了进一步的展望.     

浅地层剖面仪在大亚湾海底管道检测中的应用

浅地层剖面探测是海洋工程勘察的主要手段之一。阐述了浅地层剖面仪的工作原理，通过浅地层剖面仪在广州华德石化海底输油管道检测中的实际应用情况，分析浅地层剖面仪在工程区域内使用的优缺点，以期为今后该区域内工程勘察及管线检测工作起到一点参考作用。     

冀东南堡近岸海域浅地层层序划分及灾害地质因素分析

利用2007年基于冀东南堡海域所做的浅地层剖面资料,根据沉积物的岩性变化,沉积物密度、含水性、含气程度及沉积层构造、层面特征、沉积层延伸与错断及侵蚀构造等形成的反射波记录对第四纪沉积层进行解释。对浅部主要地层层序进行了划分,并分析了该区域主要灾害地质因素,如埋藏古河道、浅层气、断层等。并对浅地层剖面解释中遇到的问题(如二次波等)进行了探讨。     

浅地层剖面测量常见干扰因素分析

为了解浅部地层结构,探测地层属性,查明海底障碍物的分布情况、海域灾害地质情况(如浅层气、滑坡等),经济性、高效性、方便性、分辨率高的浅地层剖面测量得到越来越广泛地应用。在浅地层剖面测量野外施工时常会遇到各种各样的干扰,这些干扰严重影响着资料的质量,增加室内处理的难度,影响解释的准确性。以浅地层剖面测量实际资料为基础,介绍了海流、船速、机械、海况等野外施工时常见的干扰因素及声学特征,并对消除或减弱这些干扰的一些方法进行了分析和比较,针对上述几种典型情况提出了测量作业时减少干扰的建议,如:选择较好的天气条件下作业、控制船速在4～5 kn、远离干扰源等。本文的研究结果能够提高对干扰因素的认识和识别,为获得高质量的资料打好基础。     

PCPT资料在海底浅层砂土液化势判别中的应用

介绍了用PCPT资料判别浅层砂土液化势的方法,并分别用动三轴试验判别法和PCPT资料判别法比较了南海东部海域两个平台场址的浅层砂土液化势判别结果。通过实例验证说明,在熟练掌握 PCPT测试方法、资料采集、数据处理和成果解释的基础上,用PCPT判别法判别浅层砂土液化势是可行的。     

港珠澳大桥水下结构物的多手段探测

介绍了利用侧扫声纳、浅地层剖面仪和磁力仪开展港珠澳大桥水下结构物的探测方法和过程，并将探测的结果与调查收集的资料比较，分析水下结构物的分布情况，不同探测方法得出的结果也可以相互印证。     

浅地层剖面系统在福建沿海海底沉船调查中的应用

海底沉船是水下文化遗产的一种重要类型和存在形式,利用综合地球物理手段对福建平潭、莆田及福州海域的海底沉船进行了探测研究,并重点探讨了不同浅地层剖面系统及不同探测频率在不同埋藏状态的水下文物调查中的应用。结果表明:浅地层剖面探测能够有效识别处于不同埋藏状态的沉船,尤其对探测埋藏海底面以下的沉船具有其他探测手段无法比拟的优势,但是探测频率的调节对目标物探测结果存在较大差异,对于埋藏式的海底沉船低频信号探测效果较理想。     

长江潮区界上界河槽浅层沉积结构探测研究

研究地层沉积结构是认识河流变迁历史的重要手段之一,潮区界作为河流物质和能量传输的关键界面之一,于2015年洪季,利用浅地层剖面仪对长江潮区界上界河段河槽浅地层结构进行了"覆盖式"探测。结果表明:长江潮区界上界河段河槽床面发育了大量沙波,尺度较大,陡坡明显朝向下游;崇文洲下游两侧水道中沙波发育较少,尺度也较小;浅层沉积结构显示该河段部分河槽床面以下存在4处不同形态的地质构造。     

一种新型浅地层剖面仪试验平台的设计与应用

为探讨浅地层剖面声学影像形成原理,探索不同类型沉积物声学影像特征,厘清不同沉积物厚度的识别算法,采用模块化设计理念研发一套新型浅地层剖面仪室内试验平台。综合室内定位技术、浅剖试验平台尺寸合理性分析技术、直线轨道与换能器之间的固定连接技术和海底声学参数反演技术,形成一个试验高效的新型平台。通过铺设沉积物和布设障碍物,利用浅地层剖面仪进行走航测试,精确识别了沉积物的厚度和障碍物的位置。该平台可为开展理想环境下沉积物厚度和障碍物识别提供较好的测试环境,为声学海洋设备性能检测提供测试平台,也为高校学生和技术人员提供设备使用培训场所。     

淤泥质海底航道边坡失稳滑塌声纹特征分析

边坡稳定是淤泥质海底航道安全运营的关键问题之一。海底航道边坡失稳滑塌过程的不同阶段浅地层剖面图像声纹特征不同。采用灰度共生矩阵和小波多尺度分解方法分析了航道边坡失稳滑塌过程浅地层剖面图像纹理特征。结果表明,对比度、能量、相关度和逆差距在边坡失稳滑塌过程中具有明显的差异,分别从不同方面刻画了浅地层剖面图像声纹的清晰度、纹理粗细、主要方向和规则性,以定量的形式显示其内在异质性。能量、相关度和逆差距的水平和垂直方向变化大于对角方向,水平方向波动最明显。浅地层剖面声强时间序列和垂向空间变化序列小波多尺度分解突出了声强变化的局部细节及其在各尺度上变化的强弱分布和突变点位置,克服了常规人工识读的困难,这些声纹特征是边坡失稳滑塌预测预警的重要依据,有助于对海底航道边坡稳定性的探测。     

LSTM神经网络在地震资料初至拾取中的应用

本文引入RNN的升级算法LSTM神经网络技术,建立了一套海量数据、高精度的自动拾取地震资料初至流程。相比于其他神经网络方法,LSTM神经网络能够提取数据的时序特征,加强学习初至前噪音时序特征,从而提高初至拾取的精度,为地震资料的初至拾取提供一套新的思路。首先设计样本制作过程并建立、训练模型,通过模拟资料验证方法的有效性,应用于胜利油田浅海与西部山地地震勘探资料的初至拾取,取得理想效果,证明LSTM神经网络初至拾取具有较高的精度与适用性。     

An attenuation-based sediment classification technique using Chirp sub-bottom profiler data and laboratory acoustic analysis

A remote sediment classification technique based on attenuation measurements from Chirp sub-bottom profiler data is described. This differs from previously published work in that attenuation measurements are obtained for each stratigraphic unit within a complex, thinly interbedded sedimentary sequence. Compressional wave attenuation measurements are obtained for a wide variety of lithologies, including muds, silts, sands, clayey sands, silty clays and gravel lags, with grain sizes ranging from 8 Phi to -4 Phi. In addition, attenuation measurements from sub-bottom profiler data were calibrated against laboratory acoustic measurements of vibracores and seabed samples from corresponding geographic locations, under simulated in-situ conditions using a Pulse Tube method. We adapt an instantaneous frequency matching method using a causal attenuation filter to model the decay of the Chirp transmitted waveform. From this modelling, a relationship between t* (a causal attenuation operator) and change in instantaneous frequency is established. The Hilbert transform is used to extract instantaneous frequency information from Chirp seismic, which is used to derive attenuation information for selected individual stratigraphic layers imaged by the sub-bottom profiler. This paper draws attention to the limitations in comparing attenuation measurements derived from Chirp sub-bottom profiler data against previously published literature on experimental attenuation measurements, which are limited by the wide variance of these data, and the difficulty in finding a meaningful best fit to these data. This demonstrates the importance of calibrating remote sediment classification observations using complimentary acoustic analysis of seabed samples to generate a site-specific geoacoustic database. A positive correlation between laboratory and sub-bottom profiler attenuation measurements was obtained, with a correlation coefficient of 0.885. Poorly sorted gravels with a mixed lithic and biogenic pebble component are characterised by very high attenuation with values of Q from 4 to 19. These sediments are considerably coarser-grained than those typically described in previously published experimental studies.     

Elimination of Wind Wave Effects on Sub-Bottom Profiler Record

With the presence of wind waves, the swaying of survey vessel may effect the quality of sub-bottom profiler records and, therefore, it is necessary to correct the distortions induced by wave action. A major issue is to distinguish wind wave effect and real bedforms such as sand waves. In this paper, a bandstop filter is designed according to the frequency features of wind wave effect to treat the distortion of seabed topography by wind waves. The technique is used to correct the sub-bottom profile in order to eliminate the wave-induced distortions for the sub-bottom profile records from the Yangtze Estuary. This study shows that the undulate seabed record is resulted from wave action, rather than the presence of sand waves, and the filtration technique helps to eliminate the wave effect and recover the real morphology of seabed and the sediment sequence underneath. In addition, a method for data processing is proposed for the case that the record indeed represents a combination of wave effects and real bedforms.