测井曲线的奇异性特征在高分辨率层序地层学研究中的应用

本文改进了单尺度分数高斯小波变换奇异性分析算法,在原有奇异点位置及奇异性指数探测算法的基础上,实现了对奇异性极性的探测.分析认为测井曲线的奇异性信息具有明确的地质意义：测井曲线中奇异点的位置指示层序界面,奇异性指数的大小与沉积环境间存在一定的对应关系,而奇异性极性信息可用于判断基准面的升降方向.提出了利用不同尺度下测井曲线的奇异性特征来识别和研究不同级次沉积旋回的方法,该方法弥补了常规方法的缺陷,为高分辨率层序地层划分提供了定量分析工具,实际资料的成功应用验证了本方法的有效性.     

Morlet 小波用于环境激励下的模态参数识别研究

本文分别从卷积和Parseval定理的角度推导了非正交小波变换系数的实用计算方法。在环境激励下以互相关函数代替系统的自由响应数据,给出了基于Morlet小波变换的频率、阻尼比的参数识别方法,重点介绍了基于最小二乘法的振型识别技术。采用2层楼仿真算例和潮白河桥应用实例验证本算法,识别结果表明基于Morlet小波变换的模态参数识别技术能够有效地识别出环境激励下系统的模态参数。     

小波分析在结构损伤识别中的应用

为提高结构损伤识别方法的准确性和适用性,将小波分析引入到结构损伤识别中。本文首先介绍了小波分析的基本原理,然后详细论述了小波分析用于结构损伤识别的三种方法:基于时域响应的方法、基于空间域响应的方法和小波分析与其他方法联合使用,接着分析了各种方法的应用现状、适用范围和存在的问题。通过比较可以看出小波分析用于结构损伤识别有着广阔的应用前景,本文最后针对进一步研究的方向提出了五点建议。     

单台地震实时监测与应用软件设计

详细介绍单台地震实时监测与应用软件的设计与实现,以及各模块的功能特点.该软件系统采用了基于Morlet小波理论进行震相识别,并且将标准长短时平均能量比方法和MCWT-AIC方法相结合,实现了地震事件实时监测报警,在数据分析处理中将时频分析技术应用其中,该软件很适合在测震台站与流动台站的单台地震监测与研究工作中使用.     

从基于报警到基于比率的地震预报模型

提出了从基于报警到基于比率的地震预报模型的转换方法。差分概率增益参考报警是评估基于报警模型相对于所选参考模型性能的Molchan轨道局部斜率的绝对值。我们认为该差分概率增益是恒定的,不会随时间而变化。其在检验区各点上的值仅取决于报警函数值。基于比率的模型是该点上参考模型的事件比率与相应差分概率增益的乘积。因此,我们根据基于报警模型所包含的附加信息量提高或降低参考模型的初始比率。本文中,我们将这一方法应用于早期余震统计（EAST）模型。该模型是一种基于报警的模型,通过利用早期余震来识别基于较高应力水平,即基于较高孕震潜势的时空区域。由此产生的基于比率的模型在回顾性与前瞻性检验中所有震级范围内均显示出与原始基于报警的模型有相似的性能。这种转换方法对基于报警模型在地震检验中心进行所有标准评估检验提供了机会。此外我们推测,该方法稍作修改亦可用于将独立的预测模型与短期和中期预测的地震危险性图结合起来。     

环境激励下大跨悬索桥实测损伤预警指标的变异性

基于小波包分析技术从悬索桥的加速度振动响应中提取出小波包能量比,进而定量地分析了由环境激励所引起的实测小波包能量比的变异性。首先,采用多样本平均技术消除了由识别算法所带来的小波包能量比的固有随机性,得到了小波包能量比的日平均值;其次,通过建立季节相关性模型得到了温度对小波包能量比影响的定量评价;最后,分别建立交通荷载和风与小波包能量比的相关性模型,并定量评价了交通荷载和风对小波包能量比的影响。分析结果表明,温度和固有随机性是小波包能量比变异性的最主要来源,而交通荷栽和风所引起的变异性较小。由于温度和小波包能量比的季节相关性模型可以有效地消除温度和固有随机性对小波包能量比的影响,因此当季节相关性模型偏离这种正常状态的模型时,就可以对悬索桥做出损伤预警。     

测井曲线的小波变换特性在自动分层中的应用

研究了信号在特定函数作为小波基时其小波变换过零（极值）点的特征,提出了利用小波变换过零（极值）点特性对测井信号进行地层划分的方法．该方法包括两个主要步骤,一是利用小波变换的多分辨率特性得到测井曲线的形态特性随空间坐标的变化信息;二是利用小波变换过零（极值）点的特征在不同尺度上的反映,提取不同尺度下的奇异点作为分层的待参考点,结合实际情况最终确定分层点．并结合实际应用,验证了利用该方法处理测井信号的有效性。     

小波与曲波变换探地雷达数据去噪对比分析

探地雷达勘探工程目标及观测工程环境越加复杂给其精确的数据处理带来极大挑战,高效的探地雷达数据去噪算法是当前关注的重要研究领域.基于阈值去噪思想,小波变换和曲波变换去噪算法在探地雷达数据去噪应用中受到限制,有必要开展上述两种去噪算法适用性和实用性系统评价及改进.基于传统高阶相关统计阈值和块状复数域阈值函数,本文开展了小波变换及曲波变换去噪算法在合成含噪数据去噪效果对比分析;提出窗口高阶相关统计阈值小波变换去噪算法、探讨了块状复数域阈值函数取值变化对曲波变换去噪效果影响规律.通过对实测数据去噪分析,验证了窗口高阶相关统计阈值小波变换和估计块状复数域阈值函数曲波变换去噪算法的可行性及有效性.     

支持向量机在地震与爆破识别中的应用

为研究天然地震事件和爆破事件识别算法,对上海测震台网记录的上海周边区域天然构造地震和爆破事件记录进行小波包分解,并提取特征向量,提出用支持向量机（SVM）识别天然构造地震和人工爆破的算法。结果表明,基于SVM算法的向量识别分类方法,在天然地震和爆破识别中是可用的,准确率预计达85%以上。     

基于小波熵与相关性相结合的小波模极大值地震信号去噪

小波模极大值去噪算法中将高频小波系数全部当做噪声处理, 忽略了高频小波系数中仍含有的有用信息, 从而导致了模极大值传播点错选现象以及计算出的噪声方差中仍含有用信息． 针对这些问题, 提出了小波熵与相关性相结合的小波模极大值去噪算法． 将高频小波系数进行相关处理, 确定有效信号的位置; 将最大尺度上的高频小波系数划分成若干个小区间, 计算各区间小波熵; 以小波熵最大区间的高频小波系数的平均值作为噪声方差, 根据Donoho提出的阈值公式计算最大尺度上的阈值; 经阈值比较得到的模极大值点位置与相关处理得到的有用信息的位置进行比较, 保留相同位置的模极大值, 剔除位置不同由噪声引起的模极大值点; 采用即兴(Adhoc)算法逐级搜索各尺度上的模极大值, 并用交替投影算法进行重构． 该算法实现了阈值的自适应选取, 并有效解决了去除错选模极大值传播点的问题． 将本算法和传统去噪方法用于仿真信号处理中, 经对比分析验证了本算法的有效性．      

半横向排烟下隧道火灾烟气控制效果试验研究

为了研究隧道火灾半横向排烟对烟气排放效果的影响参数,同时为半横向通风排烟下隧道火灾烟气蔓延情况的系统性研究提供试验数据支持,建立缩尺比例为1：10的水平模型隧道开展火灾试验,并对火灾半横向排烟时排烟阀和排烟道内的烟气流动进行理论分析。结果表明,水平公路隧道半横向排烟情况下,理论分析得出的排烟阀处烟气流速与模型试验结果基本吻合;在火源附近,冷空气与高温烟气掺混较少,温度较高;在靠近风机处,排烟阀烟气流速较大,但同时因远离火源,热量损失和掺混冷空气较多,因而温度较低;排烟阀开启个数、间距、单个面积以及排烟阀离风机的距离,均会对半横向排烟系统的排烟效果产生影响。     

城市交通隧道内火灾环境发展规律的数值模拟研究

为缓解城市地面交通压力,城市交通隧道在许多大城市中已经得到越来越多的应用。由于城市交通隧道具有特殊的交通特性、地理位置及建筑结构,其火灾安全问题受到了极大的关注。研究其内部的火灾环境,对于设置相应的防火安全设施来保证内部人员和隧道结构本身的安全至关重要。本文采用数值模拟的手段,对自然通风工况下,有坡度和无坡度隧道在火灾环境下的温度分布特性进行了研究。研究结果表明,2种隧道内的温度分布特性有很大差异;对于由烟囱效应导致的有坡度情况下的温度分布特殊性,在制定相应的防排烟措施时应充分考虑。研究结果对于隧道的结构防火设计、防排烟系统设计及火灾时的人员疏散方案制定有一定的参考价值。     

二维弹性多波时空域高斯束偏移方法

随着我国勘探开发难度逐步增大,勘探目标开始向裂缝油气藏、岩性油气藏等复杂探区转移,研究高精度、适应性强的多波多分量深度偏移算法在后续的地震解释、属性分析及储层预测中具有重要意义.针对多波多分量地震数据,本文提出了一种二维弹性波时空域高斯束偏移方法.时空域高斯束沿中心射线传播时能够面向成像目标描述局部波场,且对振幅和频率可调制的Gabor基函数有天然的适应性,因而将基于Gabor分解的子波重构方法应用于震源波场构建,从而得到任意点源函数产生的时空域高斯束波场.该方法由于直接在时间域进行计算,可以避开频率域中出现的假频和边缘截断效应等问题.基于各向同性弹性波动方程的Kirchhoff-Helmholtz积分解,利用矢量时空域高斯束传播算子构建格林函数和格林位移张量,并结合上行射线追踪策略,实现了检波点波场的反向延拓.针对矢量波成像问题,本文借鉴弹性波逆时偏移方法从矢量延拓波场中分离出纯纵波分量和纯横波分量,进而采用修改后的内积成像条件产生具有明确物理意义的PP、PS成像结果,避免了转换波成像的极性反转问题.最后利用简单两层模型和不含盐体构造的部分Sigsbee2a模型的成像结果,并将其与应用近似纵横波成像条件、标量和矢量势成像条件的偏移剖面进行对比,验证了本文方法的正确性和有效性.     

Wavelet analysis on transient behaviour of tidal amplitude fluctuations observed by meteor radar in the lower thermosphere above Bulgaria

On the basis of bispectral analysis applied to the hourly data set of neutral wind measured by meteor radar in the MLT region above Bulgaria it was demonstrated that nonlinear processes are frequently and regularly acting in the mesopause region. They contribute significantly to the short-term tidal variability and are apparently responsible for the observed complicated behavior of the tidal characteristics. A Morlet wavelet transform is proposed as a technique for studying nonstationary signals. By simulated data it was revealed that the Morlet wavelet transform is especially convenient for analyzing signals with: (1) a wide range of dominant frequencies which are localized in different time intervals; (2) amplitude and frequency modulated spectral components, and (3) singular, wave-like events, observed in the neutral wind of the MLT region and connected mainly with large-scale disturbances propagated from below. By applying a Morlet wavelet transform to the hourly values of the amplitudes of diurnal and semidiurnal tides the basic oscillations with periods of planetary waves (1.5/20 days), as well as their development in time, are obtained. A cross-wavelet analysis is used to clarify the relation between the tidal and mean neutral wind variability. The results of bispectral analysis indicate which planetary waves participated in the nonlinear coupling with the atmospheric tides, while the results of cross-wavelet analysis outline their time intervals if these interactions are local.     

Modeling the Earth's magnetosphere under the influence of solar wind with due northward IMF by the AMR-CESE-MHD model

We present a newly developed global magnetohydrodynamic(MHD) model to study the responses of the Earth's magnetosphere to the solar wind. The model is established by using the space-time conservation element and solution element(CESE) method in general curvilinear coordinates on a six-component grid system. As a preliminary study, this paper is to present the model's numerical results of the quasi-steady state and the dynamics of the Earth's magnetosphere under steady solar wind flow with due northward interplanetary magnetic field(IMF). The model results are found to be in good agreement with those published by other numerical magnetospheric models.     

排烟方式对大空间建筑火灾空气升温的影响

为了考察烟气排放对大空间建筑火灾温度场的影响,利用FDS程序仿真模拟了火灾场景,系统分析了不同排烟系统对温度场的影响。结果表明：烟气排放对温度的影响较大,最大降温幅度可达原最高温度的50%左右;降温幅度与建筑高度有密切联系;当建筑高度小于12m时,按规范设计的自然排烟系统下的火场温度低于机械排烟的火场温度;当建筑高度达到或超过12m时,自然排烟系统下的火场温度将接近或高于机械排烟的火场温度。     

工程结构地下水病害电磁雷达检测技术研究

由于积水病害隐藏在一定厚度的钢筋混凝土层背后,加上积水空洞具体形态的不规则性以及洞内可能充填水分、空气、浆液、土等介质的因素,故其存在相当的复杂性。阐述了采用地质雷达对隧道衬砌质量进行无损检测的原理及方法,并对某隧道进行了健康诊断。通过对现场数据处理分析,可以精确探测衬砌厚度,确定钢筋及格栅钢架的分布位置及数量,查明衬砌背后特别是拱顶存在的空洞和回填不密实区域。同时,应用形态学处理方法对衬砌雷达图像进行特征提取,通过小波处理技术,直观且方便地得到了衬砌边界线和积水区域,发现了衬砌中的异常点。同时,对地质雷达探测结果采用钻孔法进行验证,两者相吻合。实践证明,使用地质雷达对隧道混凝土衬砌结构进行检测是切实可行的。     

电性源时域地空电磁数据小波去噪方法研究

基于飞艇的时间域地空电磁探测系统,具有勘探深度大、效率高、空间分辨率高、飞行控制容易等优势.但在低空飞行测量过程中,飞艇飞行高度、航迹、姿态等受风向、大气气流、地形、地面局部温度场变化等影响而发生变化,导致固定在艇囊前端的接收线圈发生运动,切割大地磁场,产生了电磁噪声、运动噪声、基线漂移等,从而影响电磁数据的电阻率成像质量.因此,研究地空电磁信号中多种噪声的去除方法,对数据的反演解释非常重要.由于地空电磁信号中有效信号频带与部分噪声频带相重叠,使用传统滤波或消噪方法具有一定局限性.因此,本文提出一种综合小波去噪法:根据地空电磁信号的特点,采用sym8小波基;基于小波多分辨率分析原理,利用小波高尺度近似分量估计基线漂移,以校正电磁数据中的基线;基于小波阈值收缩原理,采用5层小波分解、极小极大阈值配合硬收缩函数的消噪方法,来压制数据中的其余噪声.最后,通过异常环模型的理论响应和实测数据进行算法的验证,结果表明这种综合消噪法对多种噪声均有很好的抑制作用,是一种实用有效的时间域地空电磁数据消噪方法.     

室外风对高层建筑外保温层火灾发展的影响研究

近年来,由外墙保温材料引起的高层建筑火灾频繁发生,使得高层建筑室外火灾已经成为当下防火安全工程研究的热点议题。高层建筑外墙火灾受室外风影响较大,本研究采用CFD（Computational Fluid Dynamics）火灾模拟软件FDS,针对当前典型高层住宅建筑进行室外风作用下外保温材料火灾特性的模拟研究,分析了不同风向风速作用下外墙保温材料的火灾燃烧性能,研究了室外风对火灾烟气温度、运动速度、CO体积分数、可见度、火灾热释放速率等参数的影响。研究结果表明：室外风对火灾热释放速率等火灾作用参数有着较大影响,并存在一定的规律性。研究成果对未来高层节能建筑的防火设计施工具有一定的借鉴意义。     

Evaluation of wind effects on a supertall building based on full‐scale measurements

This paper describes the results obtained from the full‐scale measurements of wind effects on a 70‐storey building in Hong Kong. The building which has a height of approximately 370 m is the second tallest structure in Hong Kong. The field data such as wind speed, wind direction and wind‐induced acceleration responses have been measured since 1995 including the close passage of two typhoons; typhoon Sally and typhoon Kent. Detailed analysis of the field data is conducted. The full‐scale measurements are compared with the wind tunnel results obtained in the Boundary Layer Wind Tunnel Laboratory at Western Ontario University. The amplitude‐dependent characteristics of damping and natural frequency that were obtained by using the random decrement technique are investigated. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.