基于重力值标准差研究长宁6.0级地震活动性

通过对长宁6.0级地震前后经固体潮和零点位移改正后的重力静态观测数据、重力仪实时观测标准差(S.D.)和舍弃数量(REJ)数据的分析,认为发震时检测到的重力值变化往往是重力仪震动滤波功能失效,导致重力仪读数错误。长宁6.0级地震在地震波到达之前未能观测到有效的重力异常变化信号,这是因为当重力仪震动滤波功能开启时,大于4～6倍标准差的高频噪声将被自动拒绝,重力场的瞬时变化在重力静态观测数据中反映不出来,但是这种变化可以通过S.D.指标来反映。由于S.D.值包括了重力仪自身噪声和环境震动等重力高频干扰信号,它可以用来衡量信号噪声的大小。通过对地震发生时重力仪在不同时刻记录S.D.值与地震震级相关性分析认为,地震震级与重力仪记录S.D.值呈明显的正相关关系。在记录到的21次地震中,在发震前有2次重力仪记录S.D.值有明显突变,有1次在发震前8 min观测到REJ值的突变,因此可以根据S.D.值的突变并结合重力值和REJ值的变化来预报地震和判定单次地震活动持续时间。     

基于小波分析的基桩内部应力监测数据异常辨识

小波分析在时频域具有良好的局部化特征,采用小波分解方法可简单、快捷地计算出数据序列的奇异性指数,以检出数据序列中的随机突变信号。通过试验数据验证,奇异性指数对随机突变信号的检出是正确有效的。根据多传感器监测系统中突变信号的分布规律,进行异常属性自动辨识。研究说明基于小波分析的异常属性识别是一种新颖有效的方法。     

基于熵值法和突变级数法的泥石流易损度评价

泥石流易损度（危害性）评价是泥石流风险评估的重要组成部分.结合熵值法和突变理论的泥石流易损度评价方法,采用客观的熵值法判断指标间相对重要程度,利用突变级数法计算突变级数值进行评价,方法理论基础牢固且避免了确定指标权重值的弊端.以吉林省和龙市地质灾害调查与区划中的10条泥石流易损度评价实例进行验证,结果表明：数据获取、标准化和评价过程简便,易损度等级以轻度和中度为主的评价结果符合实际情况,该方法经过完善指标体系后可更加合理地应用于实际工作中.因此,基于熵值法和突变理论的泥石流易损度评价方法是可行的、可靠的.     

基于熵值法和突变级数法的泥石流易损度评价

泥石流易损度（危害性）评价是泥石流风险评估的重要组成部分.结合熵值法和突变理论的泥石流易损度评价方法，采用客观的熵值法判断指标间相对重要程度，利用突变级数法计算突变级数值进行评价，方法理论基础牢固且避免了确定指标权重值的弊端.以吉林省和龙市地质灾害调查与区划中的10条泥石流易损度评价实例进行验证，结果表明：数据获取、标准化和评价过程简便，易损度等级以轻度和中度为主的评价结果符合实际情况，该方法经过完善指标体系后可更加合理地应用于实际工作中.因此，基于熵值法和突变理论的泥石流易损度评价方法是可行的、可靠的.     

用于频率域航电数据处理的伪切割线自动调平法

针对频率域航空电磁数据中存在的区块状测量误差,提出了伪切割线自动调平法。首先利用一维移动滤波滤掉高频地质异常,得到包含背景值和调平误差的中间值;通过对伪切割线求导,由突变点区间统计法判断出的调平边界突变点位置来划分待调平区域;沿伪切割线方向由边界向外延拓一定距离,确定伪切割线范围,在此范围内,对边界突变点采用中值滤波;然后在确定的伪切割线范围内积分得到背景值,背景值与中间值作差求得调平误差;最后与原始数据结合得到调平结果。该方法输入参数少,能自动划分调平区域,极大地减少了工作强度及人为误差,同时能有效地消除区块状误差,保留真实地质异常。     

地震瞬空参数法及其应用

提出了一种变有害奇异值为更有利于横向储层预测有效信息的提取方法———瞬空参数法（SIPA）,并与时间域中基于复数道分析的常规瞬时参数法进行了对比。瞬空参数法是通过将地震数据沿层重组后,构成沿层变化的反射振幅信号道,以它为实数道进行瞬空复数道分析,计算出瞬空参数。横向振幅的变化点正是不满足解析条件和性质的奇点,这些奇点所对应的奇异值,刚好对应沿层横向地质结构的突变点。又由于瞬空相位和瞬空波数沿层方向的相对变化率大于振幅的相对变化率,因此利用瞬空参数进行断层、裂缝、缝洞发育带、河道、地层尖灭点等各种岩性突变点更有效。通过瞬空参数应用效果的数值模拟和Y地区的资料处理,以及裂缝性储层预测的实际效果,证明了上述结论的正确性。     

复信号分析技术在地质雷达预报岩溶裂隙水中的应用研究

对岩溶裂隙水进行及时准确的预报,是当前岩溶隧道设计和施工中亟待研究和解决的关键问题。复信号分析技术能够提取多个参数进行综合判断,基于此优点,尝试将复信号分析技术引入到地质雷达探查水体的研究中。对雷达数据中的水体异常分别从振幅、频率和相位等方面进行综合判断,克服了以往判断依据单一的缺点,为利用地质雷达进行岩溶裂隙水预报提供了一种切实可行的方法。首先,介绍了复信号分析技术的原理,阐述了在地质雷达信号处理中引入复信号分析技术的必要性;然后探讨了基于复信号分析技术的地质雷达预报岩溶裂隙水的可行性,得出了判断水体的依据。最后结合工程实例,对地质雷达数据进行了复信号处理,并对岩溶裂隙水进行了综合判断。与开挖结果对比显示,复信号分析技术的运用较大的提高了岩溶裂隙水预报的准确性和可信性。     

基于小波变换的测井多尺度分层研究

测井信号是岩性、地层微观结构、含流体性等各种信息的总和,测井数据是反映地质体地质信息的载体,地层变化主要体现在测井信号的突变点或突变区域中。以某测井的自然伽马曲线为例,提出应用零通小波、模极大值对测井曲线多尺度分析,在不同尺度上定量划分出不同级别的地层界面,分析结果与实际地层界面一致。小波分析为地层的定量划分提供了一种新的思路。     

正态分布函数在层次分析法判断矩阵建立中的应用

层次分析法判断矩阵中任一元素值的确定是众多调查专家意见的综合,而在运用此法的实践中,专家意见往往参差不齐且存在很多误判值,如果这些误判值也参与矩阵元素值的确定中,将会使判断矩阵建立偏离轨道。根据正态分布函数特性,通过一定的数学模型,提出了叠代法,将误判值剔除方法,从而使判断矩阵的构建更加科学,更具有可操作性。     

长江源区径流量变化分析

利用1960~2012年长江源区直门达以上流域水文观测数据,采用Mann-Kendall法对径流量数据进行突变检验,并结合径流过程线共同判断突变年份,最终确定2008年为径流量变化的突变年份。以径流突变年份分割时间序列为1960~2008年和2009~2012年,得到累积径流量、累积降水量与年份线性关系式。沱沱河以上降水和非降水因素对径流量增大的贡献率分别为22.89%和77.11%;直门达以上分别为67.85%和32.15%。研究结果显示长江源区近年来径流量呈增加趋势。     

一种海洋重力测量信号滤波方法的研究

为了有效地消除海洋重力异常测量值中存在的噪声干扰,提高重力异常值测量的精度,采用FIR数字低通滤波技术可以有效的剔除重力异常测量信号中包含的高频噪声成分,最大程度的还原真实重力异常值。本文重点介绍了数字滤波器的原理和设计方法,利用傅里叶变换分析测量信号中所包含的真实重力信号和噪声信号在不同频率下的分布和强度。在对原始重力异常值测量信号进行频谱分析的基础之上,提出利用频率采样的方法设计符合重力信号特点的低通滤波器,并结合已有的重力异常值测量数据对该方法进行实验验证。结果表明,利用该方法设计的滤波器可以有效地剔除高频噪声成分,滤波结果与标准值的误差在0~1 m Gal范围内。     

浅层严重缺陷桩的识别

从波动理论及工程实际总结出基桩结构完整性检测中经常遇到的浅层严重缺陷桩信号的特征,提出浅层严重缺陷桩的力学模型,以及判断浅层严重缺陷桩缺陷位置和程度的方法,对于波浪型的低频振荡信号用单自由度振动理论判断桩身结构完整性,对多阶高频大幅值振荡信号要分别用振动理论和波动理论判断基桩的缺陷性质和缺陷位置.实例证明了所提出的方法的正确性,该方法具有较强的工程实用性.     

相山地区地面高精度磁测数据

本文针对相山火山岩盆地的弱磁异常受地表磁性不均的强烈干扰形成磁场突变点多、幅值高的特点，提出了一种数据预处理方法──剖面三点插值切割法，能有效地剔除单个突变点，使磁异常曲线圆滑，并能保持异常特征，在实际应用中具有一定效果。     

海南岛抱伦金矿床双峰式侵入杂岩地球化学特征及对金成矿作用的启示

位于海南岛西南部的抱伦金矿产于尖峰岩体外接触带,与辉绿岩脉密切伴生,这些侵入岩蕴含了金矿成矿作用与岩浆活动-构造演化-成矿体系关系的重要信息。文章报道了对抱伦尖峰花岗岩和辉绿岩开展岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和Sm-Nd同位素地球化学研究的成果。本次工作获得了尖峰花岗岩的LA-ICP-MS方法锆石U-Pb年龄为(234.9±2.8)Ma,与辉绿岩构成双峰式侵入杂岩组合。辉绿岩属亚碱性玄武岩系列,相对富集Th、Nb、Ta等强不相容元素,无Nb、Ta、Ti亏损,显示与富集洋中脊玄武岩(E-MORB)相似的地球化学特征,其ε_Nd(t)值为4.11,指示了亏损的源区性质;尖峰花岗岩属高钾钙碱性岩系的铝质A型花岗岩,相对富集K、Rb、Th、Ce等元素,相对亏损Sr、Ba、Nb、Ta、P、Ti等元素,其ε_Nd(t)值为-7.61～-7.80,指示了再循环地壳源区。抱伦辉绿岩为交代型地幔降压熔融的产物,而尖峰花岗岩起源于中元古界泥质和杂砂岩地壳源岩于低压、高温环境下的部分熔融,该双峰式侵入杂岩与金成矿作用形成于造山后伸展-减薄构造背景。双峰式侵入杂岩的...     

强电磁干扰下磁共振地下水探测噪声压制方法研究进展

磁共振地下水探测方法因具有高分辨力、高效率、信息量丰富和解唯一等优点而备受地球物理工作者关注。近几年,该方法在正演模型和反演解释方面取得了显著的进展,在水文地质勘查方面的应用也进一步拓展。然而,磁共振信号极其微弱、对周围环境中的电磁干扰反映敏感,成为其应用的主要瓶颈。吉林大学地下水磁共振技术课题组针对噪声的产生机理及特性,对影响信号质量最严重的两类噪声--工频谐波噪声和尖峰脉冲噪声进行研究。本文综述了强电磁干扰下磁共振地下水探测噪声压制方法的研究现状及近期研究进展,包括磁共振信号的工频谐波噪声压制方法和尖峰脉冲噪声压制方法,简要介绍了实时参考消噪技术、独立分量分析技术、基于能量运算的尖峰噪声抑制技术以及基于同步压缩小波变换和自寻优非线性阈值补偿技术抑制电磁干扰的研究示例,展望了地下水磁共振探测噪声压制技术的未来发展趋势。     

局部奇异值分解法压制随机干扰

对于低信噪比资料,压制随机噪声,增强有效信号是地震资料处理的首要任务。而传统的奇异值分解去噪算法,在有效信号横向相干性较强时,去噪效果明显,但当有效信号同相轴呈倾斜、弯曲或孤立状态时,其在压制随机噪声的同时,存在滤除部分有效信号的弊端,为此通过对不同时窗内的地震数据进行拉平、奇异值分解数据重构与反拉平等处理方法,对常规奇异值分解算法进行改进,以克服其对包含非水平连续信号资料去噪效果差的局限。理论数据和实际资料的去噪结果表明,改进后的算法去噪效果明显优于常规奇异值分解法,能在保证有效波不被滤除的前提下有效提高地震资料的信噪比。     

广义S变换时频域滤波在MT数据处理中的应用

短时傅里叶变换是建立在稳态信号基础之上,它仅能提供信号的频域信息,对信号的时间分辨能力差。这影响了它在大地电磁测深数据处理中的应用效果。S变换是一种优于短时傅立叶变换的时频分析方法,能够提供信号时-频域信息。利用S变换对大地电磁测深数据进行时频分析,有助于实现大地电磁测深数据噪声的时频-域滤波,从而提高大地电、磁分量数据的频谱分析精度。从广义S变换理论出发,分析了各类波形噪声的时-频域特征及其对大地电磁测深数据的影响。针对大地电磁测深数据处理特点,利用广义S变换得到时频谱,采用时频比值和门槛值方法,研究适合压制电磁噪声的时频滤波器和滤波方法。对实际大地电磁测深数据的处理结果表明这个方法提高了阻抗张量的估算质量,验证了该方法的有效性。     

改进阈值的TI小波去噪法在MT去噪中的应用

在测量电场和磁场分量的过程中,由于地质因素、工频、人文干扰和其他外界因素以及观测系统所造成的干扰等,常常会使实际数据含有噪声,从而影响到视电阻率和相位的计算以及后续的正反演工作。为提高处理效果,在已有快速算法的基础上,将改进阈值的TI小波去噪法应用在大地电磁信号去噪中。利用该方法对大地电磁信号去噪,可以达到既有效去除噪声又较大程度地维持原始信号形态的目的。在对实测大地电磁数据进行去噪处理后的结果显示,该去噪方法使信号数据的突变现象得到有效的控制和减少,并使时间序列、视电阻率曲线和相位曲线的质量都有了明显的改善,因而具有较好的去噪效果。     

气泡突变法判断气液包裹体的冰点

本文在观察冻结的气液包裹体温度回升时气泡变化的基础上,分别用气泡突变和冰晶消失两种判断方法测定同一包裹体冰点。经比较,说明两种判断结果是一致的。结果表明:对冷冻时无法观察到冰晶的较小包裹体的冰点,用气泡突变法可以判断,其结果清楚、准确。可见该方法在包裹体的点测定中具有重要的实际意义。     

用于航空电磁数据调平处理的导数突变点统计法

航空电磁数据中经常存在条带状误差,为消除这种误差,通常采用窗口滤波。但是,窗口参数及滤波参数要求极为严格,且不能区分调平误差和其类似大小的地质异常,需要操作者多次尝试以寻求合适的处理参数。这里提出了导数突变点统计法,该方法首先在沿伪切割线方向（垂直飞行方向）,对网格化的航空电磁数据求取伪切割线的导数,采用高通滤波方法滤掉幅值比较小的导数突变点;然后统计每条航线上的突变点个数,根据预设的阈值,确定出存在条带误差的航线;再针对这条航线上的数据,采用均值滤波得到调平结果。导数突变点统计法能自动找出存在误差的航线,并只针对误差线进行滤波,能有效消除条带状误差,极大地保留真实地质异常。导数突变点统计方法算法简单,输入参数少,数据处理速度快,为航空电磁数据调平提供了一种新思路。