地震层析成像反演中3种广义解的误差分析与评价

在地震波速度和地震波　值层析成像中,对于非线性反演问题解的可靠性研究非常重要．为了讨论ＡＲＴ（ＡｌｇｅｂｒａｉｃＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）、ＳＶＤ（Ｓｉｎｇｕｌａｒ　ＶａｌｕｅＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＬＳＱＷ（ＬｅａｓｔＳｕａｒｅ）３种方法的算法稳定性以及反演效果,本研究将这３种算法用于求解非常病态问题和一般稳定问题,根据数值计算结果,分别给出了在非常病态问题和一般稳定问题中３种算法的相对误差及其算法稳定性评价．进而针对３种算法在同一地质模型上的速度成像结果进行了比较,为地震层析成像反演效果分析提供了定量参数．     

The principle of coupled stress release model and its application

ＴｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｃｏｕｐｌｅｄｓｔｒｅｓｒｅｌｅａｓｅｍｏｄｅｌａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＪＩＥＬＩＵ１）（刘杰）ＤＡＶＩＤＶＥＲＥＪＯＮＥＳ２）ＬＩＭＡ１）（马丽）ＹＡＯＬＩＮＳＨＩ３）（石耀林）ＪＩＡＮＣＡＮＧＺＨＵＡ...     

多震相层析成像与在介质中的多波型射线跟踪

本文介绍了多震相的层析成像的思路和算法，通过穿透和反射走时可以同时作出２维和３维慢度（速度的倒数）重建。我们分析了在穿透和反射数据中确定速度和深度的不确定性，并认识到深度扰动对反射走时异常比慢度扰动更敏感。由不同波类型所提供的对速度和深度的约束，这个算法实际上减少了在一般反射层析成像在速度和深度之间的不确定性，并且也避免了在穿透层析成像中的不确定问题。线性化反演是通过从反射界面深度由分离速度参数迭代进行的。使用一个快速的２－Ｄ和３－Ｄ射线跟踪算法来计算穿透和反射走时和对幔度及反射界面深度的偏导数。深度和速度都用立方Ｂ样条函数来进行参数化。合成例子表明，当同时考虑穿透和反射时间，层析成像的结果得到改进。这个方法也应用到英国煤炭测量局（ＢｒｉｔｉｓｈＣｏａｌＭｅａｓｕｒｅｓ）沿跨线排列所记录的逆ＶＳＰ数据组。通过使用波形配合技术，用同时确定时间延迟和叠加权，可以自动拾取旅行时间。所观察到的逆ＶＳＰ层析成像可比周围介质具有较低速度的两个断层区域成像。断层的位置由附近的反射测线所确定。本文还讨论了在复杂２－Ｄ和３－Ｄ非均匀各向同性介质中地震射线跟踪方法。界面的几何形状和水平速度场都通过使用非均匀步长立方Ｂ－样条节点     

THE ROLE PLAYED BY WASH LOAD DEPOSITION IN THE FORMATION OF DIFFERENT RIVER PATTERNS

ＴＨＥＲＯＬＥＰＬＡＹＥＤＢＹＷＡＳＨＬＯＡＤＤＥＰＯＳＩＴＩＯＮＩＮＴＨＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮＯＦＤＩＦＦＥＲＥＮＴＲＩＶＥＲＰＡＴＴＥＲＮＳＴｈｅｌｏｗｅｒｌａｙｅｒｏｆｔｈｅｂｅｄｍａｔｅｒｉａｌｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｔｉｎｅｓａｎｄａｎｄｔｈｅｕｐｐｅｒｌａｙｅｒｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆａｍｉｘｔｕｒｅｏｆｃｌａｙ（１０％）ａｎｄｔｉｎｅｓａｎｄ（９０％）．ＮＡＴＵＲＡＬＲＩＶＥＲＳｌ．ＣｈａｎｇｅｏｆｃｈａｎｎｅｌｐａｔｔｅｒｎｓａｌｏｎｇａｒｉｖｅｒｃｏｕｒｓｅＩｔｉｓｃｏｍｍｏｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｕｐｐｅｒＰａｒｔｏｆａｎａｌｌｕｖｉａｌｒｉｖｅｒｔｈｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｓｌｏｐｅｉｓｓｔｅｅｐａｎｄｔｈｅｒｉｖｅｒｃａｒｒｉｅｓｈｅａｖｙｓｅｄｉｍｅｎｔｌｏａｄ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｓｔｅｅｐｓｌｏｐｅａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄｈｉｇｈｖｅｌｏｃｉｔｙｃｌａｙｓｅｔｔｌｅｓｌｉｔｔｌｅｅｖｅｎｏｎｔｌｏｏｄｐｌａｉｎ．Ｆｌｏｏｄｐｌａｉｎｏｒｒｉｖｅｒｈａｎｋｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｓｉｌｔａｎｄｔｉｎｅｓａｎｄ．Ｔｈｅｒｉｖｅｒｂｅｈａｖｅｓａｓａｗａｎｄｅｒｉｎｇｏｎｅ．Ｐａｓｓｉｎｇａｃｅｒｔ     

SEDIMENTATION IN LOW HEAD RIVER RESERVOIRS

ＳＥＤＩＭＥＮＴＡＴＩＯＮＩＮＬＯＷＨＥＡＤＲＩＶＥＲＲＥＳＥＲＶＯＩＲＳ￥ＷｉｌｈｅｌｍＢｅｃｈｔｅｌｅｒ（Ｐｒｏｆ．Ｄｒ．－Ｉｕｇ．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｙｄｒｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＦｅｄｅｒａｌＡｒｍｅｄＦｏｒｃｅｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭｕｎｉ...     

A NON-DIMENSIONAL COUPLED NUMERICAL MODEL OF ALLUVIAL FLOW

ＡＮＯＮ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＣＯＵＰＬＥＤＮＵＭＥＲＩＣＡＬＭＯＤＥＬＯＦＡＬＬＵＶＩＡＬＦＬＯＷＳａｉｅｄＳＡＩＥＤＩ（ＴｈｅｔｅｘｔｉｓａｂｒｉｄｇｅｄｂｙＤｒ．ＤＩＮＧＬｉａｎｚｈｅｎ）（ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｓｃ...     

SOME APPROACHES FOR STUDYING THE INTENSITY OF SMALL RIVER AGGRADATION

ＳＯＭＥＡＰＰＲＯＡＣＨＥＳＦＯＲＳＴＵＤＹＩＮＧＴＨＥＩＮＴＥＮＳＩＴＹＯＦＳＭＡＬＬＲＩＶＥＲＡＧＧＲＡＤＡＴＩＯＮＶ．Ｎ．Ｇｏｌｏｓｏｖ（ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｏｉｌａｎｄＦｌｕｖｉａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ，ＦａｃｕｌｔｙｏｆＧｅｏｇｒａｐｈ...     

STOCIIASTIC DESIGN IN ALLUVIAL RIVERS

ＳＴＯＣＩＩＡＳＴＩＣＤＥＳＩＧＮＩＮＡＬＬＵＶＩＡＬＲＩＶＥＲＳ￥ＷｏｉｆｇｎｇＫｒｏｎ（ＲｅｓｅａｒｃｈＡｓｓｏｃｉａｔｅ，ＧｅｏＦｏｒｓｃｈｕｎｇｓＺｅｎｔｒｕｍ（ｔｈｅＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｄｅｒ），１４４７３Ｐｏｔｓｄａｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）Ａ...     

REVIEW ON″THE RIVER NILE,GEOLOGY,HYDROLOGY AND UTILIZATION″by RUSHDI SAID

ＲＥＶＩＥＷＯＮ″ＴＨＥＲＩＶＥＲＮＩＬＥ，ＧＥＯＬＯＧＹ，ＨＹＤＲＯＬＯＧＹＡＮＤＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ″ｂｙＲＵＳＨＤＩＳＡＩＤＤＩＮＧ．Ｌｉａｎｚｎｅｎ２ａｎｄＺＨＯＵ．Ｚｈｉｄｅ３ＴｈｅＲｉｖｅｒＮｉｌｅｉｓｗｏｒｌｄｆａｍｏｕｓｂｅｃａｕｓ...     

D NUMERICAL MODELLING OF NON－COHESIVE SEDIMENT TRANSPORT ON LOOSE AND RIGID BEDS

３ＤＮＵＭＥＲＩＣＡＬＭＯＤＥＬＬＩＮＧＯＦＮＯＮ－ＣＯＨＥＳＩＶＥＳＥＤＩＭＥＮＴＴＲＡＮＳＰＯＲＴＯＮＬＯＯＳＥＡＮＤＲＩＧＩＤＢＥＤＳ￥ＲｏｂｅｒｔｏＭａｙｅｒｌｅ（ＲｅｓｅａｒｃｈＥｎｇｉｎｅｅｒ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｌｕｉｄＭｅｃｈｅｄ...     

利用联合反演技术进行反射地震的波速成象

本文介绍了根据反射地震数据进行波速成象的一种方法,其基础为多种反演技术的综合。由于要求的波速图象C（x,z）具有间断性,除利用走时数据T（x,t）外,在地层比较水平的情况下,还利用了均方根速度V（x,t）和统计子波W（t）的数据来成象。计算机层析成象过程分为三步:首先重做速度分析,取得与初次反射走时一致的均方根速度数据;然后用反射走时与均方根速度联合反演对应分析道的层速度和界面深度;最后由联合反演结果和反射面走时求波速图象函数的数字化版。文中还给出了波速成象方法在我国西北某沉积盆地上的应用及验证结果。     

三种算法联合迭代反演求取最佳剩余静校正量

估算剩余静校正量可看作是以激发点及接收点剩余静校正量为模型参数的、以叠加能量为目标函数的全局最优值的搜索问题．当地震记录的剩余静校正量大而信噪比较低时，应用相关统计法不能有效地拾取静校正量．本文分别采用了ＣＭＰ道集内道间互相关法、图像边缘提取的Ｌａｐｌａｃｉａｎ算法及ＤＦＰ算法，三种不同算法联合迭代反演可求取最佳的模型参数，使目标函数值达到或接近于全局最优．理论试算及实际资料处理效果表明，这种方法能够解决低信噪比及大静校正量造成的周期跳跃等静校正问题．     

体CT锥束精确图像重建Katsevich算法的理论研究

本文主要介绍了关于新型的锥束CT重建算法——Katsevich算法。首先描述了如何引入Katsevich重建公式,同时介绍了Tam-Dannielson窗口和PI线的一系列与其他重建算法不同的重建方式,指出反投影过程与Feldkamp重建算法的反投影过程是一样的。我们可以利用这个重建算法有效地进行锥束螺旋CT重建,并得到效果理想的图像。我们也可以设计相应的并行算法,便于分析这些算法的复杂度,如：分析算法时间并且采用并行算法加快运行速度。这个方法也可以被用来改进成为其他重建公式（例如Zou和Pan的BPF型反转公式）。     

中国西北地区岩石层瑞利波三维速度结构与沉积盆地

研究了中、新生界沉积层所覆盖的我国西北各沉积盆地：准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地，以及一系列中小型盆地和其邻近地域的深部岩石层三维速度结构，探讨其和造山带与油气田的关系．使用了适配滤波频时分析方法，分析了我国数字台网的中长周期瑞利面波资料，计算得到２５７条混合路径的面波群速度频散．利用改进的分格随机反演理论与方法，从混合路径中提取了１００条频散突出路径的４°×４°网格单元的纯路径频散，并反演研究区的三维Ｓ波速度结构．频散的周期从１．９５ｓ到１５１．７ｓ，浅部分辨率可达１ｋｍ，得出了该区深达２００ｋｍ范围内三维瑞利波群速度的分布与特征．所得结果表明：塔里木盆地、哈密－吐鲁番盆地、伊宁盆地以及藏北地区的羌塘盆地具有较好的油气前景．我国西北邻国接壤地带，也均为良好的油气盆地潜在地带．     

两类服务于反投影滤波算法的有限希尔伯特变换的实现及其稳定性分析

在计算机断层成像（CT）、磁共振成像（MRI）及电子顺磁共振成像（EPRI）中,反投影滤波（BPF）算法是一种重要的解析式重建算法。BPF算法的一个重要步骤是有限希尔伯特变换。该变换可以从一个有限紧支集信号的有限支撑上的反希尔伯特变换恢复该信号。两种简单而实用的实现方法被提出,以分别服务CT和MRI或EPRI,用三种典型的信号验证这两种实现方法。一个抛物线函数被用在数值实验中验证边界稳定性。实验结果表明：这两种方法用比有限紧支集信号的支撑间隔稍大的合适的间隔,可以得到足够精确的结果;不包含定积分的实现方法不稳定,即对间隔的选取敏感,而包含定积分的实现方法是稳定的,且只要求间隔稍稍大于待求有限紧支集信号的支撑间隔,即可实现精确变换。包含定积分的实现方法适合于CT重建;不包含定积分的实现方法适合于MRI和EPRI.     

结构控制的前馈-反馈算法对比与分析

基于瞬时最优控制算法和经典的线性二次型高斯（Gauss）控制算法．推导了三种前馈-反馈算法．其控制器的设计包含两个部分：基于传统控制算法的反馈部分和在采样时间内对地震动信息的前馈部分。以在建的某电视塔（610m）为例。通过跟常用的线性二次型高斯（Gauss）闭环反馈控制算法相比较,对比分析了这三种前馈-反馈算法在地震作用下．对结构反应的控制效果;针对规范中对层间位移角和舒适度的要求．深入研究了在三种不同的控制目标下,基于LQG前馈-反馈算法（FFLQG）对结构反应控制的有效性：最后。通过一种新的权系数选择方法,研究了不同的输出反馈对基于LQG前馈-反馈算法控制效果的影响。     

Comparison of scaling methods for waveform inversion

Waveform inversion can lead to faint images for later times due to geometrical spreading. The proper scaling of the steepest-descent direction can enhance faint images in waveform inversion results. We compare the effects of different scaling techniques in waveform inversion algorithms using the steepest-descent method. For the scaling method we use the diagonal of the pseudo-Hessian matrix, which can be applied in two different ways. One is to scale the steepest-descent direction at each frequency independently. The other is to scale the steepest-descent direction summed over the entire frequency band. The first method equalizes the steepest-descent directions at different frequencies and minimizes the effects of the band-limited source spectrum in waveform inversion. In the second method, since the steepest-descent direction summed over the entire frequency band is divided by the diagonal of the pseudo-Hessian matrix summed over the entire frequency band, the band-limited property of the source wavelet spectrum still remains in the scaled steepest-descent directions. The two scaling methods were applied to both standard and logarithmic waveform inversion. For standard waveform inversion, the method that scales the steepest-descent direction at every frequency step gives better results than the second method. On the other hand, logarithmic waveform inversion is not sensitive to the scaling method, because taking the logarithm of wavefields automatically means that results for the steepest-descent direction at each frequency are commensurate with each other. If once the steepest-descent directions are equalized by taking the logarithm of wavefields in logarithmic waveform inversion, the additional equalizing effects by the scaling method are not as great as in conventional waveform inversion.     

地球物理随机联合反演

基于场方程的地球物理联合反演隐含着两个基本过程:正演的联合与反演的联合。当用遗传算法解决这类问题时,它蕴含着一个反演的随机联合的过程,称之为随机联合反演。借鉴模拟退火和禁区搜索方法的思想,通过对遗传操作对象、操作过程以及迭代过程的改进,使改进后的遗传算法表现较快的收敛速率和良好的全局收敛性;通过模型数据的反演,从理论上证明改进的遗传算法能较好地解决非线性、复杂、大尺度离散反问题,使随机联合反演问题的解决成为可能。     

Two-dimensional inversion of magnetotelluric data with consecutive use of conjugate gradient and least-squares solution with singular value decomposition algorithms

I investigated the two‐dimensional magnetotelluric data inversion algorithms in studying two significant aspects within a linearized inversion approach. The first one is the method of minimization and second one is the type of stabilizing functional used in parametric functionals. The results of two well‐known inversion algorithms, namely conjugate gradient and the least‐squares solution with singular value decomposition, were compared in terms of accuracy and CPU time. In addition, magnetotelluric data inversion with various stabilizers, such as L2‐norm, smoothing, minimum support, minimum gradient support and first‐order minimum entropy, were examined. A new inversion algorithm named least‐squares solution with singular value decomposition and conjugate gradient is suggested in seeing the outcomes of the comparisons carried out on least‐squares solutions with singular value decomposition and conjugate gradient algorithms subject to a variety of stabilizers. Inversion results of synthetic data showed that the newly suggested algorithm yields better results than those of the individual implementations of conjugate gradient and least‐squares solution with singular value decomposition algorithms. The suggested algorithm and the above‐mentioned algorithms inversion results for the field data collected along a line crossing the North Anatolian Fault zone were also compared each other and results are discussed.