基于最高频相位法和空间滤波法的二维模型的大地电磁静态校正

静态效应一直是影响大地电磁测深法精确性的主要原因之一.在相位校正法的基础上提出了一种更适用于电性变化较为平缓的地质情况的静态校正方法—最高频相位法,其核心是用需要校正测点两侧受静态效应影响较小测点的最高频视电阻率的算术平均值代替相位法递推公式中每个频点前一个频点的视电阻率值,以消除相位法中的误差积累.以二维模型的正反演...     

CSAMT的静态效应校正及应用

CSAMT方法在地下近地表存在电性横向不均匀时，在双对数坐标系中视电阻率曲线会出现沿着视电阻率轴平行移动的现象，称之为静态效应.静态效应对深部电性结构处理解释结果影响重大，需对其进行合适的校正.本文介绍了目前通常使用的几种静态校正方法，并且分析了各方法的优缺点.在新疆某地进行的CSAMT铜矿勘探中，应用了曲线平移法进行静态校正，取得了较好的效果.     

大地电磁测深法中静态效应及其反演

大地电磁测深法的观测结果常受静态效应的影响而畸变,易将静态效应推断为陡立的深大断裂或垂向大延深的异常体,因此,静态效应校正是大地电磁资料处理必不可少的环节.在全面了解国内外静校正研究现状的基础上,用有限元二维正演程序计算了均匀半空间、均匀层状介质及较复杂的地电模型的TE,TM模式响应,得出静态效应在不同地电模型中的响应特征.并将静位移作为一个反演参数直接参与反演,在反演过程中同时对表层局部不均匀体引起的静态位移作校正.结果表明静态效应直接反演法对静态效应的压制具有较好的效果.     

基于改进的小子域滤波的重力异常及重力梯度张量边缘增强(英文)

针对利用重磁资料增强地质体边界在图像中的视觉效果和提高地质解译的准确性问题,提出应用改进的小子域滤波方法对重力异常及重力梯度张量数据进行增强处理。根据滑动窗口子域平均选择原理,探讨了改进的小子域滤波方法在位场异常数据含有高斯白噪声时,不同窗口大小对地质体边界的识别效果及其在具有不同边界延伸方向地质体中的应用效果。模型试验结果表明,利用改进的小子域滤波对重力梯度张量数据进行增强处理,得到的地质体边界形态失真更小,且受滤波窗口大小、噪声以及地质体边界方向的影响较小;对深部场源体,通过增大滤波窗口的方式,可以较好地反映深部场源体的边界。结合黑龙江省虎林盆地重力异常以及计算的重力梯度张量的处理实例表明改进的小子域滤波法较传统的小子域滤波法增强了对断裂水平位置信息的识别。     

基于遗传算法的大地电磁阻抗张量分解方法研究

本文针对Groom-Bailey分解法在消除地表电性不均匀体对MT数据的畸变效应时存在的问题引入遗传算法,对基于传统线性最优化方法的GB分解算法进行改进,提出基于遗传算法的大地电磁阻抗张量分解方法.通过对理论合成数据以及三维/二维模型正演数据的分解试验,并且对青藏高原北缘阿尔金断裂地区实际MT数据进行分解处理,证明了基于遗传算法的GB分解能够更加有效地校正三维/二维情况下近地表三维电性不均匀体所造成的畸变影响.最后,在已有算法基础上,研究了基于遗传算法的多频率GB分解算法和MT数据静校正算法,并通过实际MT数据的处理证明了这些算法的有效性.     

时频域相位滤波在远震接收函数噪声压制中的应用

宽频带地震观测数据中有效信号和干扰噪声经常发生混频效应,常规的频率域滤波方法很难将二者分离.地震波信号属于时变非平稳信号,时频分析方法能够同时得到地震波信号随着时间和频率变化的振幅和相位特征,S变换是其中较为高效的时频分析工具之一.本文以S变换为例,提出了基于相位叠加的时频域相位滤波方法.与传统叠加方法相比,相位叠加方法对强振幅不敏感,对波形一致性相当敏感,更加利于有效弱信号信息的检测.时频域相位滤波方法滤除与有效信号不相干的背景噪声,保留了相位一致的有效信号成分,显著提高了信噪比.运用理论合成的远震接收函数数据和实际的宽频带地震观测数据检验结果显示该方法较传统的带通滤波方法相比,即使在信噪较低且混频严重条件下,时频域相位滤波方法的滤波效果依然很明显,有助于识别能量较弱的有效信号.     

泉州盆地地震效应特征的一维等效线性和二维非线性分析的比较

采用等效线性动粘弹性模型描述土的动力非线性特性,基于一维等效线性波传法,对泉州盆地地震效应进行了分析;同时,采用修正Martin-Seed-Davidenkov动粘弹塑性模型描述土的动力非线性特性,对泉州盆地非线性地震效应进行了大尺度二维精细化有限元分析,研究了地形地貌和土层横向不均匀性对地震效应的影响。将两种分析结果进行对比,结果表明：①随着基岩输入地震动强度增大,地表峰值加速度PGA放大效应总体呈现减小趋势,中震与小震、大震与小震的地表PGA放大系数之比依次为0.83~0.99、0.72~0.97;②该盆地Ⅲ类场地处,基岩、地表起伏不大,且土层横向分布较均匀,两种方法计算得到的地震效应特征类似;基岩或地表起伏剧烈、土层横向分布明显不均匀的Ⅱ类场地上,二维非线性分析给出的地表PGA放大系数明显大于一维等效线性结果,两种方法得到的地表加速度反应谱及PGA随土层深度的变化特征存在显著差异,二维非线性分析给出的地表加速度反应谱大多呈现双峰甚至多峰现象,且PGA在土层特定深度处存在聚集效应,使PGA随土层深度的变化呈现非单调性。     

改进的相移及相移插值方法研究

为了对复杂地质体实现精确的偏移归位,在使用相移与相移插值方法时,成像质量和计算效率这两个因素是我们必须考虑的。为此针对实际中遇到的各种问题,对相移及相移插值方法进行了如下技术上的改进:讨论空间域内的动态边界吸收法;首次提出波数域滤波方法,这两种方法有效克服了端点效应并使计算效率显著提高;阐述小速度偏移方法并对相移因子进行分析实践证明二者明显改善了偏移剖面的成像质量。     

起伏地形下CSAMT二维正反演研究与应用

CSAMT在山区金属矿勘查中,采用各种滤波和相位积分之类的处理方法,校正因地形起伏和局部电性不均匀引起的静态效应,往往难保奏效,开发消除静态效应的新方法是提高CSAMT资料处理与解释水平和方法应用效果的重要研究课题. 本文以如何消除地形影响为重点,对起伏地形下CSAMT二维大地三维源地电模型,采用加权余弦数值积分法,进行波数域电磁场二维有限单元法正演. 为模拟复杂地形地电模型,选取交叉对称网格三角形剖分法,实现了在国内常用赤道电偶极装置的CSAMT二维正演计算;在二维正演的基础上,开发了基于奥克姆反演法的CSAMT二维反演技术,研制出一套起伏地形下CSAMT二维正反演处理与解释方法技术系统. 通过理论模型试算和实测数据处理证实,本系统能有效地削减起伏地形影响. 在找矿应用中,该系统反演的电阻率断面,极大地消除了起伏地形影响和静态效应,突显出清晰的控矿构造和矿体的异常,取得了重要成效.     

数字地震观测中的线性和最小相位滤波

线性相位滤波和最小相位滤波是数字地震观测中经常都要遇到的两类滤波器。现代地震数据采集器中就预置有这两种滤波系数供用户选用。本文以EDAS—C24地震数据采集器为例,通过比较两者滤波特性的差异后得出：为什么在以震相判读分析为主要用途的数字地震观测中必须选用最小相位滤波器,最好不要使用线性相位滤波器。同时还指出,最小相位滤波对优势频谱较高的地方微震波形影响较大,且振荡尾巴较长,分析研究时应注意其影响。     

基于两步SVD变换的零偏VSP资料上下行波场分离方法

垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,VSP)资料处理中波场分离是关键问题之一.随着属性提取技术的发展,新的属性参数(例如Q值)提取技术对波场分离的保真性要求越来越高.本文改进了传统奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)法,给出了一种对波场的动力学特征具有更好的保真性,可以作为Q值提取的预处理步骤的零偏VSP资料上下行波场分离方法.该方法通过两步奇异值分解变换实现:第一步,排齐下行波同相轴,利用SVD变换压制部分下行波能量;第二步,在剩余波场中排齐上行波同相轴,使用SVD变换提取上行波场.在该方法的实现过程中,压制部分下行波能量后的剩余波场中仍然存在较强的下行波干扰,使得上行波同相轴的排齐比较困难.本文给出了一种通过极大化多道数据线性相关程度(Maximize Coherence,MC)排齐同相轴的算法,在一定程度上解决了低信噪比下排齐同相轴的问题.将本文提出的方法用于合成数据和实际资料的处理,并与传统SVD法的处理结果进行对比,结果表明本文提出的波场分离方法具有良好的保真性,得到波场的质量明显优于传统SVD法.通过对本文方法和传统SVD法处理合成数据得到的下行波场提取Q值,然后进行对比可知,本文方法可以有效提高所提取Q值的准确性,适合作为Q值提取的预处理步骤.     

FIRST ARRIVAL PICKING ON COMMON-OFFSET TRACE COLLECTIONS FOR AUTOMATIC ESTIMATION OF STATIC CORRECTIONS*

The increase in the number of geophone groups in production records during recent years and the requirement for accurate basic static corrections for high resolution records have made it necessary to develop sufficiently accurate automatic techniques for the determination of static corrections. A fully automatic method is presented which makes use of the delay-time method in order to compute static corrections at each shot position. Delay times, weathering and subweathering velocities are determined from automatic picks of the first arrivals on common-offset trace collections. It is assumed that the weathering is a single layer and that the dip of the subweathering layer under the geophone groups is small. The picking routine is fully automatic and successful in most cases, provided the signal-to-noise ratio is sufficiently high. The subsequent filtering of erroneous values for picked times is performed by means of statistical techniques, using curves of picked times on common-offset trace collections. If the distance between receivers and shot-points on the profile is sufficiently short, one can expect only little change in the picked times of two contiguous traces. The method is well adapted to end-on spreads with a great number of traces, where distances between geophone groups are short. Examples are presented showing the possibilities of the method for the determination of long wavelength as well as short wavelength components of static corrections.     

复杂地形条件下静校正的综合寻优

复杂地形，特别是山地条件下地震勘探中的大静校正问题是 一个非线性的、具有多参数多极值的全局优化难题. 本文综合利用最大能量法、模拟退火与 遗传算法的各自优势，提出一种具有局部收敛速度快、全局搜索能力强的综合寻优反演方法 . 其中对产生伪静校正量的零空间现象进行空间平滑滤波剔除. 理论数值计算及实际资料的 处理说明本方法适应能力强、静校正效果较好.     

Mapping deep targets based on integrated 3D MT-gravity interpretation: a case study

Mapping deep geological hydrocarbon targets is of significant importance in basin exploration. In areas lacking reliable seismic data, magnetotelluric (MT) and gravity explorations are helpful to delineate the distribution of potential deep geological hydrocarbon targets. Here we investigate the effectiveness of the integrated 3D MT and gravity explorations for mapping the potential deep hydrocarbon source rocks. The result based on the data from the W Basin (part of the Ordes Basin) of China demonstrates that the method is efficient and economical for basin exploration. The method is particularly useful in target areas which are of great interest for oil and gas exploration but lack high quality seismic data. In our method, we first use the high-precision 3D small-bin MT data acquisition to improve the data accuracy. Then we perform datum static correction method and apply 3D inversion to obtain the3D resistivity distribution. We also develop a layered resistivity model based on resistivity logging to assist the interpretation of the inverted 3D resistivity data so as to derive an initial 3D geological model. Starting from the initial model, we use 2D gravity data to update the model via 2D inversion line by line, and then pass the updated model for the next round of the 3D MT inversion. The integrated inversion is implemented iteratively so the model converges to satisfy the need of final geological analysis. The application to the W Basin shows that we could successfully delineate the geological distribution of the potential deep hydrocarbon source rocks within the basin and map the thickness of the upper Paleozoic.     

隐伏活断层钻孔联合剖面对折定位方法

基于城市隐伏活断层钻孔联合剖面探测的多次实践,总结出一种优化的断层定位方法--对折法.其步骤为:首先实施剖面两端的钻孔,在确保断层在两孔间之后,在两孔中间位置布设第3孔;继续确定断层所在区段,然后在其间二分之一处布设下一钻孔,依次类推,逐渐限定出断层的准确位置.同时,引入孔间标志层位坡降这一量化指标替代落差分析,并归纳...     

白龙江流域隐伏活断层的综合地球物理勘探

白龙江流域构造活动频繁,是本区自然灾害频发的重要控制因素之一.众多学者对该区域的构造运动及影响进行了大量研究,但针对本区隐伏活断层勘查的例子较少.针对白龙江流域隐伏活断层,笔者通过高密度电法、地震反射法、地震折射层析法三种手段进行有效组合勘查,形成了一套行之有效的、适用于白龙江流域隐伏活断层勘查的综合物探方法,该方法不仅查明了断层的性质,还证实了断层的活动性.分别以含水断层与非含水断层两种类型进行举例说明,两者的地球物理特征既有相似点也有区别,所提出的综合物探技术对这两类断层均有较好的勘查效果,可以广泛应用于白龙江流域隐伏活断层的勘查工作,对其他地区的勘查也有一定的借鉴意义.     

GPS单历元定位新算法用于滑坡监测di

在滑坡变形较大时，常规GPS静态观测方式满足不了滑坡实时监测的需要. 本文结合滑坡变形的特点，利用GPS单历元定位新方法frac34;单历元阻尼LAMBDA方法，对滑坡实时形变进行了监测试验. 该方法不需要考虑GPS载波相位测量中棘手的周跳问题，每一历元即可搜索到正确的整周模糊度，从而获得监测点厘米级精度的坐标. 采用平滑方法后可以分辨出毫米级精度的坐标和滑动速度，扩大了GPS形变监测的应用范围. 本文简要介绍了新方法的原理，并使用低价位的单频GPS接收机，在江西省一个实测滑坡中取得了较好的应用效果.       

THE KALMAN FILTER AS A PREDICTION ERROR FILTER*

In mathematical statistical filtering the deconvolution problem can be solved by two different methods:

• 1 by inverse filtering
• 2 by calculating the prediction error.

Both methods are well known in the theory of Wiener filters. If, however, the generating process of the signal is known and can be described by a set of linear first order differential equations, then the Kalman filter can also be used to solve the deconvolution problem. In the case of the inverse filtering method this was shown by Bayless and Brigham (1970). But, while their method can only be used if the original signal is a colored random process, this paper shows that in the case of a white process the prediction error filtering method is a more appropriate approach. The method is extremely efficient and simple. This can be demonstrated by an example which maybe of special interest for seismic exploration.