基于Goldstein路径跟踪的相位解缠算法研究

InSAR（合成孔径干涉雷达测量）是一种新型对地观测技术,由于其高精度、大区域、可穿透云雾、全天候、全天时的工作特性,在数字高程模型（DEM）提取以及地表形变监测方面有着独特的优势.在InSAR图像处理的过程中,相位解缠是至关重要的一步,相位解缠效果的好坏直接影响到高程图的精度.本文利用ASAR数据,在ROI_PAC软件下进行处理,对DEM提取流程进行简要的分析.ROI_PAC软件处理InSAR数据所应用的相位解缠算法是最经典的路径跟踪法——枝切法.对于该算法本文进行了详细的分析探讨,并针对算法中残差点搜索的过程提出了一种新的改进算法思想.     

动态匹配追踪中利用连续相位求取瞬时频率

动态匹配追踪算法将信号的瞬时特征作为先验信息引入到信号分解中,缩小了时频原子库的搜索范围,提高了匹配追踪效率。但在利用瞬时相位获取瞬时频率信息时会得到无物理意义的负频率,不能直接应用于匹配追踪,已有文献并没有给出瞬时频率存在负异常时的解决方案。基于此,笔者通过研究主值相位与解缠相位之间的差异,提出了利用连续相位求取瞬时频率,并推导了连续相位的求取公式;然后通过实例分析,获得了反映三种不同相位数值变化的趋势图;最后通过对比三种相位求取的瞬时频率,证明由连续相位求取的瞬时频率不存在负异常,可直接应用于匹配追踪算法。     

基于GAMMA软件的二轨差分原理及实验数据处理

合成孔径雷达干涉测量技术（SAR）经过10多年的发展,现已广泛的应用于地球学科的各个领域.目前主流的GAMMA解算软件,采用二轨差分的方法,对实验区的SAR数据进行配准、滤波、去平地效应、相位解缠、差分等处理,最后得到垂直形变图,实现了地表形变的监测.本次研究SAR数据为欧空局的ERS-2卫星数据,DEM分辨率为30 m,采用最小费用流法解缠,得到于雷达视线方向上的形变量,再通过计算与转换,生成垂直方向上的形变图.结果表明,研究区城市中及其周边发现明显的沉降中心,在山区地带基本没有沉降.     

基于时间序列Insar的黄土高原城镇滑坡识别研究

在黄土高原城镇灾害调查的基础上,利用时间序列In SAR技术对绥德县城区的地表形变进行监测,通过影像裁剪、影像配准、地形相位估计、差分干涉、高相干点选取、相位解缠、变形提取和误差估计等数据处理手段,获取黄土高原重要城镇时间序列PS点,利用PS点的变形速率值来圈定潜在滑坡区;通过野外考察,证明时间序列In SAR技术可用于黄土高原区滑坡识别,且准确度较好,能为城镇地质灾害风险防控提供科学依据。     

线性方程组迭代解的随机模型测试研究

本文讨论大型线性方程组迭代解的随机模型测试评价问题。给出了常用迭代解法ＣＧ、ＬＳＱＲ、ＳＩＲＴ、ＳＡＲＴ、ＳＡＳＩＲＴ等的测试结果。结果表明：（１）方程组系数矩阵的特性（条件数）及解结构都对解精度有重要影响。解模型越粗糙,解的精度越低。（２）各种求解算法都有一定的平滑效应,同时各种算法也都会产生误差大于２００％的奇异解,奇异解元素数一般约占１０％。（３）数据的拟合残差一般不能真实反映解的精度。（４）对含误差数据的求解问题,较好的求解算法是ＤＬＳＱＲ与ＳＡＳＩＲＴ。     

大地电磁测深相位数据的研究和应用

MT资料处理方法近年来得到了较快发展;各种二维反演、偏移成像技术也有了新的进步。在大地电磁测深资料处理中,长期以来使用视电阻率和相位作为解释参数,但是视电阻率和相位均存在一定的局限性。该文从理论上研究了相位微分的性质,通过模型说明了相位微分的算法:先将获得的相位数据求导,得到相位微分曲线,用比较法得到曲线的极值点,通过极值点对应的周期确定主要导电层的深度和电阻率。利用相位微分能在较小的周期内得到较大的勘探深度。使用该方法对一维和二维模型进行的实验是可行的,对实际资料进行的处理结果也是令人满意的, 从而说明该方法是有效的。     

间接平差与矩阵QR分解

间接平差是最常用的平差方法,在采用法方程式进行解算时,由于各种客观原因可能会导致病态性的产生。主要探讨了采用QR分解进行误差方程式进行直接解算的算法,给出了等精度情况下、不等精度情况下和附有限制条件下间接平差的解算公式和精度评定公式,得出的计算公式对于测量平差的直接解算具有一定的参考意义。     

三维定位原理与三维反射波场模拟

在三维正演模拟定位原理基础上 ,以单程声波方程作为波场外推手段 ,实现三维叠前反射波场模拟 ,完全克服了全波方程模拟的 3个问题。在波场外推中 ,使用波动方程的混合解法 ,即以波动方程解析解 (相位移法 )为主 ,在介质速度横向变化的地方 ,用数值解 (45°有限差分 )作补充 ,使得整个算法精确、快速 ,既能处理复杂构造 ,又能适应速度的任意变化。     

基于物理模型的成像算法评价与SASART成像算法

基于物理模型的图像重建算法评价方法，作者研究设计的ＳＡＳＡＲＴ算法，给出了算法ＳＶＤ，ＣＧ，ＬＳＱＲ，阻尼ＬＳＱＲ，ＳＩＲＴ，ＳＡＲＴ及ＳＡＳＡＲＴ的测试结果，测试数据表明：（１）线性成像方程系统的特性及解结构都对解精度有影响，解模型越粗糙，解的精度越低；（２）自激励联合迭代重重算法（ＳＡＳＡＲＴ）迭代稳定、抗噪音能力强，用于高噪数据反能获得合理的图像；（３）各种求解算法都具有平滑效应，同时也都会     

EMD方法在长周期大地电磁测深资料去噪中的应用

在电磁干扰大的地区进行长周期大地电磁测量,如何有效地抑制各种电磁噪声,提高信噪比,从而保证数据质量,是长周期大地电磁资料采集与处理的核心问题。针对长周期大地电磁信号具有非线性、非平稳和非最小相位的特点,提出了利用经验模态分解(EMD)方法对长周期大地电磁信号进行噪声压制。讨论了EMD算法的具体实现流程,并将该算法应用于长周期大地电磁信号的噪声压制。实际应用结果表明,该方法可以有效地压制长周期大地电磁中的噪声。     

介绍一种不用过滤管的管井过滤器

传统的管井过滤器,一直是用各种材料的管材如钢管、铁管以及近年出现的塑料管加工成的过滤管,配以钢筋骨架缠丝过滤器。其管井的结构大都为井壁→滤水石→缠丝骨架→过滤管。其中过滤器内层的过滤管的作用是增强过滤器的强度和起滤水进水作用。其实过滤器内层的过滤管,它     

频率测深中单分量视电阻率—相位联合反演

讨论了电偶源频率电磁测深相位定义的某些问题,阐述了由作者定义的一套单分量比值视电阻率所相应相位的优点。研究了电偶源频率电磁测深中三种单分量视电阻率—相位联合反演的实施方法,并论述了其实际应用效果。     

ART算法及其在地球物理反演中的应用

ART(Algebraic Reconstructioa Technique)是近十年发展起来的图象重建算法。这种算法在用于解大型稀疏线性方程组及现生成型线性方程组方面具有节省计算机内存和运算速度快等显著优点。目前 ART 算法已开始用于地球物理反演计算中并日益受到重视。本文以物理背景为基础详细地介绍了这种算法。给出了将这种算法用于地球物理勘探中跨孔地震层析法的模型计算结果。另外通过计算实例对该算法用于解奇异及病态方程组的可靠性进行了讨论。计算结果表明,用 ART算法解奇异和病态方程组,可以获得满意的结果。     

D-InSAR在盘锦湿地地面沉降监测中的应用

采用二轨差分的方法,对湿地区的SAR数据进行配准、滤波、去平地效应、相位解缠、差分处理等处理,最后得到垂直形变图,实现了地表形变的监测.通过计算,得到东郭苇厂、欢喜岭和西八千乡3个沉降中心.3处沉降量分别为-169、-78和-105 mm.沉降面积方面,东郭苇厂（A）沉降面积为5.14 km²,椭圆形沉降区的长轴方向为北东-南西向.欢喜岭（B）沉降区面积为0.42 km²,平面形态近似圆形.西八千乡（C）沉降区面积为5.28 km²,椭圆形沉降区长轴方向为北东-南西向.     

一种新的优化灌溉制度算法——自由搜索

应用现有典型算法求解灌溉制度优化设计模型时,由于各种算法本身存在着不足,可被接受的模型最优解往往不能够被成功搜索到。自由搜索(Free Search,FS)是一种新的优化算法,对其进行了适当改进,针对灌溉制度优化设计模型实例,在不同的可供水量下,应用FS算法对该模型进行求解。结果表明,FS算法表现出良好的稳健性和收敛性;与以往的动态规划逐次逼近法(DPSA)、遗传算法(GA)及混沌算法(CA)对该实例的寻优结果相比,FS算法提高了寻优精度。FS算法原理简单,操作简便,是一种较好的优化灌溉制度的新方法。     

基于InSAR的西安地面沉降与地裂缝发育特征研究

西安地区长期遭受地面沉降和地裂缝灾害。采用合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术对该区域1992年至今的地面沉降和地裂缝的时空特征进行了监测。主要分3个阶段进行,在每一阶段尤其对InSAR处理过程中的干涉图滤波进行了迭代自适应处理和相位解缠进行了顾及粗差的改正,通过与同期水准和GPS监测结果比较可得InSAR精度达1cm。从3个时间段的InSAR成果可以看出在空间分布上,西安市的东郊和南郊是沉降严重的区域;从时间发育来看,最大沉降阶段发生在1996年,最大沉降量达21cm,而2006年的最大沉降量减少到8cm,且沉降中心转移到西南郊;3个阶段均探测到活动地裂缝两侧的不均匀沉降,地裂缝的南侧沉降均大于北侧。该研究将为西安地区地面沉降和地裂缝的解释和减灾提供数据支持。     

基于二阶段禁忌算法的边坡安全模型的识别

识别岩土力学经验模型的关键是如何寻找到一个全局最优解。禁忌虎法是一种寻找全局最优解的算法。针对常规禁忌算法处理连续问题时搜索范围小，对初始点的依赖性强等不足，对算法进行了改进，并将禁忌算法的离散化过程进行了修改，提出了二阶段禁忌算法。用该算法对圆弧和楔体破坏边坡数模型中的参数进行了搜索。结果表明，该方法是一种行之有效的全局优化算法。     

电导率连续变化的线源FCSEM有限元正演模拟

为了更好地模拟地下介质连续变化及开展连续介质的反演,对二维电导率分块线性变化的线源频率域可控源电磁法进行了有限元正演模拟,在剖分单元内同时对电场及电导率参数线性插值,使电导率参数在剖分单元之间保持连续变化。首先,提出有限元正演模拟的边值问题及变分问题,并详细论述了有限元的剖分、插值、单元分析及总体合成的各个步骤;其次,采用稀疏存储及基于不完全LU分解的BICGSTAB算法求解复系数方程组,节省了内存并提高了计算速度;然后,对一个均匀半空间模型进行模拟,计算结果表明,低频及高频的有限元数值解都与解析解吻合,证明了算法的正确性;最后,对水平层状模型及垂直断层模型进行正演计算,视电阻率及相位的等值线图均较好地反映出了异常体,说明文中算法能够对电导率连续变化的线源可控源电磁法进行有效地模拟。     

关于频率电磁测深几个问题的探讨(三)——频率电磁测深相位问题分析

频率电磁测深复电阻率含有振幅视电阻率和相位,相位既可由复电阻率的虚部和实部表示,也可通过振幅视电阻率转换得出。阐述了振幅视电阻率转换为相位的原理和计算公式。根据典型地电模型计算的振幅视电阻率曲线和相位曲线,分析了相位曲线与振幅视电阻率曲线的关系及特点。分析结果表明,相位曲线变化幅度更大,相应频率更高,可提高对地层的分辨率,加大探测地层深度。将振幅视电阻率和相位资料结合解释,可提高解释的地质效果。      

利用差分进化算法反求含水层参数

为更好地估算含水层参数,引入了差分进化算法。该算法是一种智能优化算法,其特点是借助现有近似解群体间的距离及方向指导未来的搜索行为,兼具有较好的全局寻优能力和较快的局部搜索能力。用此算法求解了均质各向同性及均质各向异性条件下Theis公式中的含水层参数,所用降深数据是在设定参数后利用解析解计算得到的。计算结果表明,该算法较传统方法计算精度高,不受人为因素干扰。