频率测深正演滤波算法及算例

通过对频率测深理论的研究,提出了水平电偶极场视电阻率改进滤波算法,并编制了正演计算的实用程序.理论模型计算表明,改进滤波算法效果好,计算速度快.     

基于非局部均值滤波的SAR图像抑噪

针对非局部均值(non-local means,NL-means)滤波算法在对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像进行滤波抑噪处理时存在使图像过平滑而丢失纹理细节的问题,笔者提出一种改进非局部均值滤波的SAR图像相干斑噪声抑制算法。该算法将图像梯度加入非局部均值滤波算法,改进相似块的权值计算,使滤波算法在有效抑制相干斑噪声的同时能够更好地保留图像的纹理结构信息而不使图像过平滑。通过在真实SAR图像上的实验表明,与Refined Lee、Gamma MAP、双边(BF)及NL-means滤波算法相比,本文算法可有效抑制相干斑噪声、平滑图像,同时能够更大程度地保留纹理结构信息。     

叠前非局部平均滤波压制随机噪音

非局部平均滤波方法的去噪性能优异,但其在地震资料处理中的应用刚刚起步。该方法利用数据具有的结构冗余,以包含局部结构的小窗口或邻域为单元,利用局部结构相似性进行加权运算,增强有效信号,压制随机噪音。针对叠前地震资料数据量大、噪音背景强、局部结构简单;原始非局部平均算法对每一点滤波,需要对数据体内所有点计算权系数后进行加权计算,计算量大,对强噪音背景适用性差等不足,对原始非局部平均算法进行了改进,主要包括:基于速度谱的搜索窗口分割;基于梯度域奇异值分解的局部结构相似集选择方法;基于相似集大小的自适应滤波参数选择方法。试验结果表明,该方法改进后对于叠前地震数据的随机噪声具有较好的压制作用。      

基于分类思想的高密度数据去噪方法研究

这里参照图像去噪方法[1～4],提出了一种基于噪声分类的自适应混合滤波去噪方法。由于传统均值滤波[5]和中值滤波[6]对高斯型噪声和椒盐型噪声(脉冲噪声)有着不同的滤波特性,而在野外采集的原始高密度数据中,可能同时存在高斯型噪声和椒盐型噪声。因此,单独采用中值滤波或均值滤波都不会达到最好的去噪效果。为了能有效滤除这对二种不同性质的噪声,现提出了一种新的混合滤波算法。该算法首先利用局部阈值把受高斯型噪声污染的数据点和受脉冲型噪声污染的数据点区别开来,然后对前者采用均值滤波算法,而对后者则采用带自适应的改进中值滤波算法进行去除。     

电磁场从频率域转换到时间域的几种算法比较

研究了电磁场从频率域向时间域转换的三种具体算法，即余弦变换多项式近似法。Ｇ－Ｓ法和数值线性滤波法；用这三种变换法对电偶源电场的瞬变响应Ｅ＿（ｘ２）（ｔ）进行了计算；将计算结果同解析解进行了比较，对比了三种算法的计算精度。     

改进模拟退火法在估计河流水质参数中的应用

将模拟退火法应用于求解分析河流水团示踪试验数据，确定河流水质参数的函数优化问题。针对标准SA算法收敛速度缓慢的弱点，采取了增加附加约束条件、设置内阈值提前降温和增加记忆功能等综合措施对算法进行了改进。算例表明，综合改进措施能够明显地提高算法收敛速度，并可以得到满意的参数计算结果。计算结果也表明，内循环次数不会对外循环次数产生明显的影响。由于算法对目标函数没有附加要求，而且算法的收敛性与待估参数的初值无关，因此，改进SA算法在分析河流水质试验数据、确定水质参数方面．将会具有非常广的应用范围。     

基于空间滤波多响应面法的边坡稳定性可靠度分析

多响应面法存在越多的子区域划分带来更多的计算量,且无法有效地解决子区域交接处的拟合精度等问题。采用空间滤波法对多响应面法进行改进,构建了基于空间滤波的多响应面法,将蒙特卡洛抽样后的初始值进行空间滤波处理以消除多响应面子区域交接处的突兀点,提高可靠度计算精度和计算效率。最后将该方法应用于边坡工程实例中计算可靠度,并与MSARMA法和多响应面法的计算结果进行对比分析。结果表明:空间滤波后的可靠度计算结果要比处理前精度更高,也与原MSARMA法计算结果接近。证明了空间滤波处理的有效性,也类似为工程地质灾害防治提供了参考。     

非线性滤波方法与陆面数据同化

陆面数据同化研究近几年成为地球科学研究的新兴领域,其中以非线性滤波为代表的数据同化方法发展迅速并得到了广泛应用。在贝叶斯理论框架内,从递推贝叶斯估计理论的角度系统地分析了扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波、集合卡尔曼滤波、SIR粒子滤波等非线性滤波方法的异同;针对应用比较广泛的集合卡尔曼滤波和SIR粒子滤波应用中存在的问题,论述了几种提高滤波性能的实用方法,如协方差矩阵的Localization方法、协方差矩阵的Inflation方法、双集合卡尔曼滤波方法、扰动集合、扰动大气驱动和模型参数、平方根集合卡尔曼滤波以及粒子滤波算法的改进等。最后总结讨论了各种非线性滤波方法应用中的特点、难点以及各种算法在陆面数据同化中的应用前景和发展方向。     

TEM正演响应计算的几种频-时域转换方法对比

在瞬变电磁的一维正演响应模拟中,常用的方法是先在频率域中求解,之后将结果转换到时间域。但该方法在晚期的计算精度通常不高,因此,使用5种频-时域转换方法(正、余弦变换的数值滤波算法,G-S逆拉普拉斯算法、正、余弦变换的折线逼近法)进行了计算,与解析解对比,得出余弦变换的数值滤波算法在晚期计算中精度最高的结论,并对这五种转换方法产生误差问题的原因进行了讨论和分析。本研究有利于瞬变电磁一维正演响应的高精度计算,使其在多维计算中得到更好的应用。     

汉克尔自适应算法在电磁计算中的应用

对于地球物理电磁计算中常出现的贝塞尔函数积分,对比几种高精度的快速汉克尔长滤波系数的精度,选择出一种对于一般情况都表现较好的汉克尔滤波系数,在其基础上,进行一个自适应的截断,来计算相关核函数的积分问题。这样既能保证计算的精度,又能节省计算时间。通过计算实例表明,该算法在保证精度的前提下,相比汉克尔滤波直接计算方法,能够节省大量的时间,尤其对于积分核函数相对复杂的情况,节省时间量尤其显著。在地球物理数据计算量越来越繁琐的今天,该算法对节省计算机资源,具有可行性和实用性。     

重力异常频率域分离方法及应用

用Ｎｅｔｔｌｅｔｏｎ等人的方法,将区域场与局部异常振幅进行了滤波分离。针对常规多边形滤波器判别速度慢的特点,制定了一种快速判别的计算方案,并进行理论模型验证,最终用于实测重力资料的处理。     

基于Hartley变换的归一化总梯度法

归一化总梯度法对下半空间的重力总梯度模进行归一化计算,从而利用极值来获得地质体的分布,但现有计算方法存在计算精度较低的问题,并且计算结果不太稳定。本文采用Hartley变换,并引入新的余弦滤波因子,实现重力归一化总梯度,来压制高频干扰;此外,针对计算过程中下延深度越大干扰越严重的弊端,将余弦滤波因子的幂次设计为随深度变化的函数,从而获得更加稳定的计算结果。模型试验和在玲珑金矿区采空区的实际数据结果表明,所提出的重力归一化总梯度法具有计算速度快、精度高、稳定性强等优点。     

反滤回灌井的结构设计理论和方法

反滤回灌井是地下水库中一种有效的回灌设施,它由回灌井和回灌池组成,回灌池位于井口、具有反滤功能。介绍了反滤回灌井单井回灌量的计算方法,提出反滤回灌井结构设计的原则和方法。回灌池反滤结构应有两层,上部反滤层应能过滤回灌水中的杂质,选择较细的砂粒;下部反滤层应能防止上层反滤料通过井盖的孔口落入井内,选择较粗的砾类。从过流能力和水流流态的角度。对回灌池的外型进行了优化,探讨了回灌池池口和池底横截面面积的比例,提出应选择抛物线型竖向剖面,同时介绍了回灌池防淤和抗冲设计的方法。     

Gravel Image Segmentation in Noisy Background Based on Partial Entropy Method

INTRODUCTIONImage thresholding has been widely used in many areas,and there are many methods for thresholding. But it is verydifficult to segmentgravel objects,because of wide variation ingray levels and particle dimensions and the presence of manysmall objects in the background corrupting the image bystationary or white noise. Shannon’s entropy is a concept ininformation theory,which means the more information,theless the entropy value. By m eans of entropy concept,researchers have prop…     

Guptasarma线性滤波算法在CSAMT一维正演中的应用

CSAMT法一维正演问题,其核心运算是对汉克尔变换的求解,目前主要使用数值滤波方法进行求解,求解过程中使用给定长度的滤波系数进行累加运算.滤波系数的选取,影响着正演计算的精度和速度.这里使用Guptasarma线性滤波系数,并给出具体实现方法.经过正演模型验证,发现这套方案可以在较短的滤波系数长度基础上,与正演模型拟合...     

反射波法在断裂桩检测中的应用

结合工程实践,分析了断裂桩的形成原因及检测原理,探讨了检波器和采样滤波频率对反射波曲线的影响,断裂桩在反射波法中的曲线特征及计算方法.     

基于指数趋势模型的卡尔曼滤波法在危岩体变形分析中的应用

以指数趋势模型为基础,建立卡尔曼滤波模型对链子崖危岩体GA监测点的位移量进行预测。首先,把非线性的指数趋势模型经线性化处理后转化成线性模型,用线性最小二乘法求出线性化后的模型参数,再将线性化后的模型参数看作带有动态噪声的状态向量,建立卡尔曼滤波模型,以此模型为基础,对危岩体的位移量进行预测。实例计算表明,用卡尔曼滤波模型对危岩体的位移量进行预测,其预测误差较小,效果较为理想。     

ARMA order model detection using minimum of Kurtosis: application on seismic data

The objective of this study is to find the order and coefficients of non-low-phase causal filters for ARMA (auto regressive moving average) filter model, using the Kurtosis minimization criterion. This method is based on the Kurtosis calculation of the treated sample at the input level and its identification at the output of the ARMA model. For this purpose, the order and coefficients of the AR (auto regressive) part are identified using the Yule-Walker algorithm at order two and then extended to order four. To obtain the MA (moving average) part, the AR components are calculated at first from the ARMA filter by deconvolution. Then, spectrally equivalent and minimum phase (SEMP) MA filter is identified using the Durbin algorithm at second and fourth order. Finally, the correct filter is found when the Kurtosis value of the output ARMA filter reconstituted is the closest to the Kurtosis of introduced signal. The proposed method is then tested on simulated processes and applied to real seismic data to perform blind deconvolution and obtain the reflectivity coefficients of subsoil studied.     

复杂介质中地震多次反射波快速正演模拟

多次波的压制方法研究及多次波对一次波振幅随炮检距变化（AVO）影响的分析，需要实用的多次波正演模拟方法，提出适用复杂层状介质的多次波射线码的计算方法，使得多次波的射线追踪易于快速实现，同时，提出了减少多次波计算量的量板表法及插值法，模拟的多次波计算结果表明，多次波振幅的计算精度高，计算速度快，对文中设计的模型，振幅的最大相对误差为1．8％，而计算时间减少了0．6倍。     

位场垂向高阶导数的Tikhonov正则化迭代法

在位场数据处理中,垂向导数具有重要的物理意义。其在一定程度上可以划分不同深度和大小异常源产生的叠加异常,且导数的阶次越高,这种分辨能力就越强,但通常认为高阶导数的换算是不稳定的。本文在Tikhonov正则化求位场垂向高阶导数的基础上,结合迭代法进行逐次逼近,提出了位场高阶导数的Tikhonov正则化迭代法,并且得到Tikhonov正则化迭代法的递推公式。通过对该方法的滤波特性分析可以看出,该方法计算的位场垂向高阶导数具有一定的稳定性及保幅性。模型试验和实际数据的处理表明,该方法计算结果较常规FFT求导法有更高的稳定性和实用价值。