基于HHT的地震信号自动去噪算法

根据希尔伯特-黄模态分解的特点,结合STA/LTA算法自动识别信号模态与噪音模态,提出了基于HHT的模态分解-STA/LTA的地震信号自动去噪算法.该方法不需分析信号的频谱特征,可在时域自动实现信号的高通、低通、带通滤波.对江苏如东海 M s2.9、江苏盐城滨海 M s3.8、江苏句容 M s3.7等地震信号作自动去噪处理,证明了该方法的可行性.     

VP型倾斜仪自动信号判别与调零实现

基于VP型垂直摆倾斜仪的观测原理及数据存储模式,应用经验模态分解(EMD)、STA/LTA能量比及最小二乘拟合联合算法,通过C++与MATLAB编程,优化了倾斜仪的自动化观测,实现了异常信号自动判别与自动调零,提高了数据获取与应用质量,并通过实例验证了该方法的有效性。     

基于小波分析对形变扰动信号的触发检测方法北大核心CSCD

以玉树地震台钻孔应变仪在汶川8.0级地震前5 d的信号为例,首先计算2个合成分量S13和S24之间的相关性和相干频率,检验钻孔应变仪的可靠性和稳定性,并找出二者不相干信号的频率;其次用小波分析提取4个观测分量的扰动信号,计算其时间-频率-能量分布;最后根据时间-频率-能量分布特征选择STA/LTA触发检测参数,分别对4个观测分量和2个合成分量进行触发检测。结果表明,本文方法能有效检测到6个分量中扰动信号的开始时间和结束时间,可为台站观测人员日常运行维护及时提供报警信息,同时为地震前兆判断提供一种新方法。     

岭澳核电站地震监测系统

介绍岭澳核电站地震监测系统,该系统可实时监测地震加速度随时间的变化过程,自动进行地震检测、事件的识别、数据采集与存储.当检测到地震事件后,立即向主控室发送报警信号,计算加速度响应谱等.     

用顾及大气层延迟的PVA模型Kalman滤波解算载体运动加速度

为解算航空重力测量中的载体运动加速度,对GPS载波相位伪距双差观测量进行分析。考虑对流层延迟和电离层延迟的影响,并通过对载体的运动学建模,提出一种基于PVA模型的Kalman滤波算法。相对于传统的差分方法,该算法可从相位观测量中直接解算载体运动加速度。通过仿真分析验证,采用自适应Kalman滤波,得到的未经低通滤波处理的载体加速度标准差为7.26×10-3 m/s2。     

联合高频GNSS和强震仪观测获取同震位移

采用动态精密单点定位技术处理高频GNSS数据获取GNSS位移,利用空间叠加滤波法消除其共模误差的影响,基于Kalman滤波将高频GNSS位移和强震观测加速度融合,利用GNSS位移校正强震仪加速度的基线漂移,得到融合同震位移和速度,建立顾及基线偏差改正的高频GNSS和强震仪组合模型。以2016年意大利北部6.0级地震为例,探讨本文模型的有效性。实验结果表明,本文模型具有高精度、宽频带特点,能准确描述地震引起的永久阶跃和震时地表位移变化。     

珙县低山区不同震源作用下斜坡地震动响应

在宜宾市珙县五同村布设斜坡地震动监测仪器,采集兴文县3.1级、珙县4.5级及长宁县4.6级地震数据。对监测剖面上1^#、2^#监测点采集到的珙县余震地震动响应数据进行滤波和校正处理,对比分析震级、高程、方位等因素对斜坡造成的地震响应后认为：1）当地震波的半波长与山体某些特定部位之间的距离接近时,斜坡地形与地震波的波峰产生耦合作用,地形放大效应显著,达到参考点的2.765倍,此处山体更容易产生较大幅度的摇晃,造成山体地质灾害;2）分析珙县4.5级与长宁县4.6级地震得出,当地震波沿特殊部位（如山脊等）传播时,地震加速度及阿里亚斯强度更加显著;3）分析地震加速度变化得出,在地震荷载作用下,随着震级的增大,斜坡的加速度响应也会增大;4）随着高程和震级的变化,监测点的地震加速度和阿里亚斯强度随之变化,高程和震级对斜坡的地震动响应具有放大效应;5）在高程和微地貌的耦合作用下,斜坡地震加速度也具有明显的放大效应。     

零速修正在GNSS/INS紧组合导航中的应用研究

为研究零速修正在GNSS/INS紧组合导航中的应用,提出综合利用GNSS/INS紧组合解算速度、IMU原始数据和多普勒观测数据的零速判断准则以及零速状态下的紧组合数学模型,并通过车载测试进行验证。结果表明,该零速判断准则对载体静止状态的判断与实际情况吻合良好,零速修正能够有效抑制载体静止状态下的IMU传感器误差积累,尤其是在卫星观测质量不好时。相对于不使用零速修正,在较短静止时间内,采用零速修正算法可以使卫星信号正常时的载体位置、速度精度分别改善27%、35%;卫星信号中断30~120 s时,载体位置和速度精度分别改善16%~75%和87%~97%;但卫星信号正常与中断时,姿态改善效果都不明显。     

一种基于人工免疫网络聚类的入侵检测方法

提出了一种基于自适应半径免疫算法(ARIA)的入侵检测方法.ARIA训练得到的抗体网络充分保留了原始数据的密度分布信息,具有准确的空间形态;再用最小生成树算法和zahn划分标准对抗体网络细胞聚类,聚类得到的簇被标记为正常或异常并用于网络异常检测中.对KDD CUP 99数据集的实验结果表明:相对于基于aiNet的入侵检测方法,新的算法检测率高、误报率低,能够有效识别KDD中的已知攻击和未知攻击.     

同址观测重力仪与地震仪地震频段噪声水平比较

选用拉萨台超导重力仪、昆明和恩施台gPhone重力仪以及各台站同址观测的STS-1和STS-2.5地震仪观测数据,计算所有仪器在地震频段（0.1～100 mHz）的噪声水平,并分别进行比较。结果表明,1 mHz以上时,拉萨台超导重力仪噪声水平略高于同址观测的地震仪结果,而1 mHz以下则相反;0.5 mHz以上时,恩施和昆明台gPhone重力仪的噪声水平高于地震仪结果,0.1～0.5 mHz时则与地震仪结果接近。用带通滤波处理和未滤波处理2种方法计算地震噪声等级（seismic noise magnitude, SNM）,结果表明,采用带通滤波方法计算得到的SNM值更小,且随月份的变化更加平缓。     

青海门源6.4级地震兰新高铁沿线强震数据分析

基于2016-01-21青海门源6.4级地震,通过分析高铁沿线台站强震数据的峰值加速度、峰值速度和仪器烈度值表明,将实时仪器烈度值作为高铁地震监控系统的报警参数受场地条件影响较小。利用沿线台站近高铁和远高铁监测点的谱比值来解释局部复杂场地条件对峰值加速度的影响,通过比较台站计算与设计的反应谱来预测高铁地震台站附近的桥梁震害情况。     

加速度计及其融合高采样GNSS的低频信号测量特性研究

搭建了一套振动台系统，模拟不同频率振动信号对加速度计进行测试，并从信号功率谱密度和积分位移2个方面对其低频测量特性进行分析。实验表明，当振动信号频率高于0.05 Hz时，对加速度计信号进行高通滤波并积分能够恢复出较准确的振动位移；反之，随着信号频率的降低，积分位移误差增大。因此，为解决加速度计低频测量能力不足的问题，利用高采样GNSS与加速度计数据融合的方法，成功恢复了极低频振动信号。研究表明，振动台系统能够为地震监测研究提供良好的基础平台；加速度计准确恢复位移信号的低频下限在003~0.05 Hz左右，研究方法及结果可为加速度计频带的合理选择提供参考；同时，利用高采样GNSS与加速度计融合方法能够有效弥补加速度计低频测量能力不足的缺点，使地震低频位移更加准确可靠。     

基于线性递推滤波算法的地震反应谱计算方法

为提高地震反应谱的计算精度和效率,将线性递推滤波算法（linear recursive filtering method, LRFM）引入地震反应谱计算中,基于单自由度动力系统方程推导采用该方法计算反应谱的一般表达式。为验证本文方法的计算精度和效率,采用合成正弦简谐波作为系统输入,分别利用LRFM方法、Duhamel逐步积分法、Newmark-β方法和精确解法（ASM）计算得到反应谱结果,并与ASM方法作对比来验证其误差,结果表明LRFM方法稳定性好、计算效率高。为进一步证明本文方法处理实际数据的效果,选取ESM强震数据库中不同卓越周期和频谱的强震加速度数据,对比分析LRFM方法和ASM方法在不同阻尼条件下的反应谱计算结果。结果表明,LRFM方法的计算结果与ASM方法一致,加速度反应谱的计算结果随着阻尼的增大存在一定误差,但总体计算结果可满足精度要求。本文提出的LRFM方法可快速高效地计算得到反应谱信息,对于快速评估场地的地震强度特征及工程结构的受力情况具有重要意义。     

2019-12-26湖北应城M4.9地震强震动特征分析

对2019-12-26湖北应城M4.9地震的强震加速度记录进行基线校正和滤波处理,分析地震动场的分布特征。结果表明,此次地震记录的峰值加速度（PGA）随距离衰减较快;场地效应、上盘效应和破裂方向性效应共同导致地震动产生巨大差异。对应城地震台的强震记录进行旋转,其顺断层方向记录与垂直断层向和垂直向记录差异明显,存在一段周期约为0.3 s的类简谐强震动,与以走滑为主的震源机制相吻合。     

基于局部维纳滤波的交通图像去雾霾算法

为了提高雾霾天退化交通图像的色彩保真度和清晰度,基于局部维纳滤波并结合暗通道先验理论提出一种快速去雾霾算法。传统的基于暗通道先验理论的去雾霾算法对单一户外场景图像取得了不错的效果,但在处理较高分辨率交通图像时,需要消耗大量的计算和存储资源;同时,不能很好处理图像中的一些白色区域,会导致该区域色彩失真。针对这两个问题展开研究:首先,基于局部维纳滤波并结合暗通道先验原则优化大气散射光,进而得到细化的透射率;其次,通过动态调节参数的大小以适应天空等明亮区域地去雾霾处理;最后,将所提算法用于实例验证,结果表明算法不但可以保证交通图像白色区域的色彩不失真,而且去雾霾效率提高4~25倍。     

定点形变前兆异常起始时间的判别

本文运用差分法、灰色动态滤波、有限富氏级数拟合、契比雪夫多项式拟合等四种方法，同时对１９８４年５月２１日南黄海Ｍｓ６．２级和１９８７年２月１７日射阳Ｍｓ５．１级地震前后时段内的数据资料进行处理，以莱以特准则和格罗布斯准则对处理后的残差序列进行异常超始时间的判别，并对比和综合分析。两种准则相比较，格氏判别在数学上更加严密，结果更为可信。初步研究表明，中强震在震级较高的情况下，用两种准则判别的结果比较接近，而在震级较低的情况下两者判别结果有差异。综合判别结果与总结本地区中强震震例给出的相关经验公式之计算结果相近。     

基于Hilbert空间分区和Geohash索引的并行Ripley's K函数

作为二阶点模式分析方法,Ripley's K函数（简称K函数）以距离为自变量探测不同尺度下点事件的分布模式及演变规律,在生态学、经济学、地理学等诸多领域得到广泛应用。然而,随着点规模的增加,估计与模拟阶段点对距离遍历计算时间开销激增,严重制约了K函数的应用,算法流程优化与并行加速成为应对海量点数据下K函数性能瓶颈及可计算性问题的关键技术手段。针对默认数据分区未考虑点事件空间邻近性导致跨节点通讯成本高昂且K函数距离阈值较大时索引优化失效的现象,本文提出一种基于空间填充曲线的K函数优化加速方法。该方法采用Hilbert曲线构建空间分区,在顾及数据空间邻近性的前提下减少分区间数据倾斜和通讯开销;在分区基础上,利用Geohash编码改进各分区内本地空间索引策略加速点对距离计算。本文以湖北省工商企业注册数据为例,通过对比实验分析了默认分区无索引、KDB分区组合R树索引、本文Hilbert分区组合Geohash索引算法在不同数据规模、距离阈值、集群规模下的计算耗时。结果表明,300 000点数据规模下本文方法的时间开销约为默认分区无索引方法的1/4,9台节点下加速比超过3.6倍。因此,该方法能有效提升分布式环境下K函数计算性能并具有良好的可伸缩性,可为其他点模式分析方法的优化提供参考。     

高精度广义KL变换波场分离与去噪

KL滤波是地震数据处理中的重要方法技术之一。针对在实际中如何有效地应用好KL变换的问题，结合有效波同相轴高精度拾取和排齐技术，采用奇异值分解（SVD）算法实现KL变换，使KL滤波适用于任意弯曲同相轴的分离与消除。理论模型计算和实际资料处理试验表明，使甬该方法能有效地分离相干噪声和随机噪声，提高地震记录的信噪比，简单实用．便于操作。     

航空重力测量中牛顿中心差分器对确定载体加速度的影响

讨论不同点数的牛顿中心差分器对航空重力测量中确定载体加速度的影响。理论分析表明,当航空重力测量的有效频段位于牛顿中心差分器的通带时,不同点数的牛顿中心差分器所得结果经低通滤波后几乎没有差异。实验表明,当采样间隔为1 s、载体平均速度为155 m/s、所需重力数据的分辨率为10 km时,低通滤波后不同点数的牛顿中心差分器输出结果之间的较差优于2.1 mGal。