基于热传导模型位场网格数据补空方法研究

基于热传导模型研究位场网格化数据补空方法,将网格数据空白区域的补空过程类比于热传导过程,实现位场网格中的已知有效信息向数据缺损区域传递,逐步填补数据空白区域。理论模型试验表明基于热传导模型补空精度高,效果明显,在边缘衔接处等值线光滑连续,能够清晰、真实、准确的反映异常梯度走向和趋势变化特征;实际航空重力资料进一步验证了该方法的可行性和实用性,补空效果更符合实测航空重力区域变化规律,最大限度的反映出区域内地质信息,丰富了位场异常信息,提高了位场数据处理和转换的精度,具有实际意义。     

小波变换在位场资料去噪和位场分离中的应用

根据小波变换的原理,研究了小波阙值去噪方法和位场分离方法在某实测布格重力异常的应用及效果。多矩形棱柱体模型试验表明:选取合适的小波基和小波参数,可以更好地提取出重力异常中的有用信息,为下一步在实测重力数据中的应用提供理论基础。实测布格重力资料处理结果表明:基于小波变换的去噪方法和位场分离方法,能够较好地去除随机噪声,更好地区别出局部异常和区域异常,提高数据处理与解释中有用信号识别的精度。     

航空瞬变电磁数据背景场去除研究

与地面瞬变电磁法相比,航空瞬变电磁法受不同的噪声类型影响较大,如天电噪声、运动噪声等,并且背景场对数据的影响也是不可忽略的。由于背景场中含有一次场信息,使得背景场幅值远大于含有地质信息的二次场信号。为较清晰地获得地下电性结构,需找到可以高效去除背景场的方法。本文提出利用线性插值方法来对背景场问题进行研究。首先,获得前、后高空飞行的测线数据,经过叠加、平均计算得到叠加周期内相同采样时间道的响应值,然后,利用插值原理针对每个采样时间道建立一个插值函数,最后,根据飞行时间来计算工区每条测线上采集数据的背景场值,从而达到去除背景场的目的。实测数据背景场去除的算例表明,该方法可较好地去除背景场对二次场异常的掩盖,去除后可较清晰地判断异常出现的位置。时间域航空电磁数据预处理包含较多处理模块,该方法的提出为高效的数据处理奠定了基础。     

一种基于距离场的三维地质空间属性插值方法

针对根据一系列属性等值线剖面/断面数据进行三维空间插值问题,笔者提出一种基于距离场的三维空间属性插值方法。首先,根据对应属性等值线轮廓生成三维等值面;然后,构建属性等值面的三维距离场;最后,对于空间内任意点属性,根据其两侧等值面的距离场数据进行线性插值求取,从而生成整个三维空间内的属性场模型。将该方法应用于某铜矿区的可控源音频大地电磁法(CSAMT)剖面数据,在已知视电阻率等值线剖面的基础上,插值得到三维空间的视电阻率场,可用于揭示地下空间物性分布和预测隐伏矿体等。     

不同地质统计方法在确定渗透系数场中的对比研究

应用地质统计方法研究渗透系数场的空间变异性。利用MMR含水层场地实测数据,通过去类分析、特异值处理、正态变换,逐步逼近研究区渗透系数的稳健变差函数,得到三维渗透系数场的几何各向异性套合模型。在此基础上,采用普通克里格法和指示克里格法、高斯序列模拟法和指示序列模拟法分别对数据进行插值和条件模拟。最后结合具体的地质条件,对四种方法在渗透系数场生成中的应用进行对比分析和评价。     

遥感信息场分层解析与构造应力场定量研究

遥感图像显现的地质构造形迹是地史以来地壳运动的最终结果,包含有历次构造变形的特征信息。因此,构造复合区不同期次构造应力场的图像解析,可将宏观构造(褶皱和断裂)和与其密切相关的微观构造(遥感大节理)有机联系起来进行构造变形组合的分解,即分不同构造层次(期次)建立其变形场,然后通过构造变形场特征的综合分析研究反演各时期应力场。环形构造及相关的环状、放射状遥感大节理与地下隐伏构造隆起在空间上有一定对应关系。本文根据弹性力学理论,提出了在遥感构造信息场分层解析基础上将有关构造信息有机组合量化,建立隐伏构造隆起的自然模型,以此数据定量计算构造应力场的理论与方法,并给出了应用实例。     

曲波变换在位场信号提取中的应用研究

为了重磁数据中有效信号的分离与提取,本文研究了最近十几年发展起来的一种方法:曲波变换方法(Curvelet transform method)。从曲波变换的基本原理入手,通过重力位场理论模型数据分析了曲波变换的多尺度分解重构能力,并且利用加噪理论模型数据分析了曲波变换的阈值去噪能力,此外,还使用曲波变换对南岭东部地区布格重力异常资料进行了有效信号提取。结果验证了该方法可同时适用于位场数据的分解和去噪处理研究,为重磁数据多尺度分析处理提供参考,也为实际资料数据提供一定的指示作用。     

基于学习的地震剖面超分辨率重建方法研究

地震信号在传输、采集、接收等过程中不可避免会受各种不利因素影响,为提高由信号生成的地震剖面图像质量,采用对单幅地震剖面图像进行处理,首先采用TV全变分方法,有效去除干扰波并保持图像纹理和边缘,然后从原始低分辨率图像中获得局部信息,运用逐层相似性学习方法进行高分辨率图像地重建,尤其在对图像进行放大时,仍能较清晰还原地震剖面图像纹理细节特征。经实际剖面测试表明,图像重建质量有所提升,在视觉效果、峰值信噪比等方面均获得了较好结果。     

基于数学形态学的位场数据边缘增强方法

位场数据边缘增强对于地质构造研究和矿床勘查具有重要意义。现有的边缘增强方法多数基于位场数据的导数构建,往往存在对噪声敏感的缺点,且处理结果中常有虚假边界的出现。本文基于数学形态学良好的形状分析和噪声压制性能,通过数学形态学基本算子的组合叠加,提出了一种新的位场数据边缘增强方法。该方法容易实现,且不需要计算位场数据的水平和垂向导数。板状体模型试验结果表明,该方法能有效地对重力异常和化极后的磁异常数据进行边缘增强。针对三维模型试验中正负异常同时存在的情况,相比以往几种方法,该方法输出的边缘更清晰且没有额外边缘的产生,并表现出更强的抗噪能力。最后将该方法和以往几种方法应用到老挝万象地区实际重力异常数据的处理中,结果显示该方法刻画出的边缘更加连续清晰;同时结合以往地质资料,推断了成矿的有利部位。     

解析法与随机法联合定量反演位场

位场向下在不同深度上解析延拓的值构成延拓场,可对延拓场进行主成份分析。理论模型计算表明:在没有任何先验信息的条件下,可以用延拓场分解的能量权值异常或延拓场相关矩阵的最大特征值,判断位场场源所在位置,从而能确定地质体的埋深。这种将位场解析延拓的确定信号分析法与主成份分析的随机信号分析法有机联合,为解决地球物理位场反演问题提供了一种途径。     

MAPGIS二次开发平台下GRD网格法实现渐变色填充剖平图

首先阐述了GRD网格法进行渐变色填充剖平图的基本原理,然后详细介绍了利用MAPGIS二次开发平台提供SaveDemToSurfGrd（）函数,在VisualBasic下实现将测量数据转换成标准的GRD网格数据,并在MAPGIS影像处理模块中,将GRD文件转换成Msi影像文件,实现渐变色填充剖平图的程序实现过程,最后总结出该方法的优缺点。     

多源数据融合技术在成矿预测中的应用

数据的融合不同于叠加，前者是信息的优化，后者是把多种数据显示在一层，本文分析了成矿预测工作面临的社会和技术挑战以及在对地质数据分析基础上，介绍了数据融合技术的原理及其适合地学数据处理的框架，进一步论述了数据融合的基本方法，探讨了在成矿预测工作中应用影像融合技术可以实现地质目标细节与色彩纹理结构的结合，该方法有助于信息表示的制图优势，最后给出了实现多源地学信息与遥感图像的融合过程和算法。     

西大明山铅锌矿田成矿带地质解译及矿化蚀变遥感信息提取研究

通过收集西大明山铅锌矿田成矿带地质、遥感、已知矿点等资料,利用TM遥感图像处理技术,在假彩色合成及比值假彩色合成图像上提取与铅锌矿成矿有关的构造、围岩蚀变信息,并在TM图像上地质解译出线性、环形构造,将所获得的多种遥感信息进行复合。结合该区域已知资料,综合圈定出5个成矿远景区,为西大明山地区进一步开展矿产资源调查工作提供了基础资料和科学依据。     

电阻率图像重建的佐迪(Zohdy)反演及其应用效果

本文讨论了利用佐迪反演方法对地表高密度电阻率法的数据采集结果进行电阻率图像重建。通过对多种复杂地电模型的数值模拟和野外实例的反演分析,表明该方法简单易行,计算成本较低,成像的分辨率高,效果较理想,将其用于地表测量的电阻率层析成像完全可行。作者用Fortran语言编制了实现上述过程的程序,对所有数学模型的正演计算均采用2.5维有限元法。为突出成像效果,本文在结果图示时均采用了伪彩色图像处理技术。     

用ArcIMS建立震源机制解数据发布系统方法浅析

随着WebGIS(网络地理信息系统)应用的不断深入,我们将WebGIS技术引入到震源机制解数据分析,通过将数据库信息与地理空间属性信息相结合,实现了数据库信息图形化,统计分析自动化,数据访问和查询网络化。本文通过介绍用ArcI MS3.1建立震源机制解数据发布系统,论述了ArcI MS体系结构,详述了中国及邻区地震震源机制解数据发布系统的总体结构和用ArcI MS建立震源机制解数据发布系统的方法,并就系统开发中的技术要点进行了论述。     

Structural data extraction from stereographic or equal area projections using image processing

Structural orientation data from the field are commonly represented on stereographic or equal area projections, and the raw data are usually not accessible to other workers for integration into larger datasets or comparative study. We have developed a technique for retrieving raw planar structural data from the above projection types using image analysis techniques. The principle involves two steps: (i) conversion of the foliation pole plots in the image into Cartesian coordinates, and (ii) inversion of the data soobtained into a geographic reference frame. The process involves either scanning of the target projection, or cropping of the projection figure from a pdf file using image processing software, followed by tracing of the data points and generation of an image file that can be subsequently input into a MATLAB supported program, “StrucExtract”. The results from the program are displayed in the form of dips and dip directions. The program has been tested with synthetic and natural examples, and may be invaluable for retrieval of structural data from older structural literature.     

基于场变量的边坡稳定分析有限元强度折减法?

有限元强度折减法在实施过程中往往要根据不同的折减系数手工修改输入文件,并不断进行试算,过程较繁琐。为了简化计算过程,提高计算效率,在有限元强度折减法的基础上,结合ABAQUS提供的场变量,提出一种适用于有限元强度折减计算的新方法--基于场变量的有限元强度折减法。通过在ABAQUS中设置岩土体黏聚力与内摩擦角为场变量的函数,场变量为增量步时间t的函数,从而通过控制增量步时间t实现黏聚力与内摩擦角的折减,通过一次计算即可求得边坡的安全系数,无需手工修改折减系数反复试算。结合有关文献对该方法用于边坡稳定分析的可行性进行了验证,并与二分法确定安全系数的计算效率进行了比较。结果表明：该方法求得的安全系数是有效可靠的,用于边坡稳定性的计算是可行的,简化了有限元强度折减法的计算过程,提高了计算效率。     

探地雷达数据文件的分割

针对探地雷达检测中可能存在原始文件较大的现实问题,研究SIR系列雷达系统的原始数据文件的存储格式。利用Matlab语言编程,解决了SIR系列雷达系统的文件读取和分割问题,这有利于提高探地雷达在实际检测应用中的工作效率。     

基于数字图像分割法的跨孔雷达走时层析成像

跨孔雷达走时层析成像主要利用雷达波的走时进行反演,走时提取的正确与否将直接影响到层析成像的效果。数字图像分割法基于凸集投影（POCS）方法,使用能量比彩色图像分割技术准确提取走时。数字图像分割法提取走时首先应用在折射地震波的数据处理中。笔者首次将数字图像分割法提取走时的方法应用到跨孔雷达走时层析成像中,使用迭代线性反演算法重建了雷达波速度场。反演过程中,使用最小二乘QR分解法（LSQR）求解线性方程组,利用弯曲射线追踪技术构建雅可比矩阵,走时的计算值则由多模板快速推进算法（MSFM）得到。为了验证数字图像分割法在走时层析成像中的效果,使用一组合成数据及一组实测数据分别对比了基于数字图像分割法和基于传统能量比法获得的层析成像反演结果。对比结果表明,使用数字图像分割法得到的层析成像结果更为精确,误差更小,能为判断地下雷达波速度场提供更为有力的帮助。     

多源遥感数据在西准噶尔哈拉阿拉特山地区1:5万地质填图中的对比研究

以ETM、SPOT5和Quickbird为主要信息源,在哈拉阿拉特山地区开展1:5万区域地质填图,对该地区的地层单元、中—小规模地质体(如岩脉、小岩体和火山口)和地质构造特征进行了详细地遥感解译分析,并开展了大量的遥感野外地质调查验证.结果表明,采用彩色空间HSV变换融合法将SPOT5高精度遥感图像数据与ETM图像数据...