基于CEEMD和自适应中值滤波的大地电磁数据去噪研究

为提高大地电磁数据的信噪比,笔者提出基于互补总体经验模式分解(CEEMD)和自适应中值滤波的去噪方法,利用CEEMD将大地电磁时间序列数据分解成多个固有模态函数(IMF)及趋势项,依据噪声的高低频特征有选择地利用自适应中值滤波对固有模态函数(IMF)进行去噪,再进行数据重构。对实测数据进行处理,该方法能较好地抑制大地电磁数据中、低频部分的噪声干扰,抑制突变点,提高数据的信噪比。     

基于磁导率的频率域航空电磁法双频反演方法

以往的频率域航空电磁法数据反演方法中,通常在模型中以真空磁导率代替介质磁导率,忽略了磁性层影响。但在高
磁性区域,这样做将会导致计算电阻率值偏高。针对这一问题,首先根据层状介质模型研究了考虑磁导率和电阻率因素条件下的
电磁场正演计算方法,并且分析了不同磁性介质对频率域电磁响应的影响规律。在此基础上,提出了磁导率和电阻率的双频反演
方法,电阻率是通过2个频率的虚分量之比计算得到的,计算结果更加可靠,提高了磁性区域视电阻率填图的精度。通过对模型
计算和实测数据进行反演计算,表明这种方法具有较高的反演精度,为强磁性区域航空电磁法视电阻率填图提了供一种行之有效
的反演方法。      

大兴安岭北段的地球物理场研究

利用归一化差分、Theta map断裂识别方法厘定出大兴安岭断裂带及黑河—齐齐哈尔—白城断裂的位置,验证了黑河—齐齐哈尔—白城断裂的存在;结合前人研究成果及相关地质地球物理资料分析认为黑河—齐齐哈尔—白城断裂是额尔古纳—兴安地块与松嫩地块的大地构造分界线,而大兴安岭断裂带是由额尔古纳—兴安地块上的构造薄弱位置因受挤压作用造成地壳构造变动形成的巨型深断裂带;利用Oasis Montaj重磁反演软件进行人机交互反演验证,给出了研究区合理的地质构造模型。     

基于小波分析的重磁数据求导方法及应用

在双正交小波分析下,实现了重磁异常数据高精度的导数计算。该算法是在小波分析得到的系数基础上,采用Monte-Carlo方法进行噪声的估计,根据获得参数分别进行去噪处理。理论计算结果表明:算法的计算效率高,计算的结果精度高,抗干扰能力强。实际数据处理结果表明:采用基于小波变换的方法完成导数处理,结果对地质填图中地质体边界的划分和磁性地层参数分析提供了重要的资料,也为采用基于导数的位场数据反演解释方法提供了优良的基础数据。     

高频时域电磁场模拟

根据不同时域电磁场的频率特性,从频率域到时间域的转换一般有二种方法,即线性滤波算法(余弦变换)和快速傅氏变换(FFT)。利用高密度采样的线性滤波算法计算余弦变换,对层状介质的甚早期瞬变电磁进行模拟,并与均匀半空间的闭合解析式结果进行对比,证明了该方法的有效性。另外,从层状介质的高频电磁场响应出发,利用FFT算法,有效地模拟了不同频率和地电参数的GPR射线,以及层状介质的剖面图。甚早期瞬变电磁和低频GPR的频率,都跨越了传统电磁法中所忽略的中间频率。这里的主要目的就是通过对比选择有效的模拟方法,利用模拟结果来分析该频段时域电磁场的特征。     

地球物理方法探测活动断层效果和方法最佳组合分析

采用综合地球物理方法对长春市的已知断层进行探测实践,表明不同的地球物理方法解决不同问题,并具有不同的效果。例如重磁方法、联合剖面方法可以缩小活动断层的研究范围;探地雷达、浅层地震、高密度电法等方法在研究活动断层的剖面形态中具有很好的作用,而且探地雷达、高分辨率地震能够提供断层的时间等信息,为活动性探测提供依据。针对研究实例分析了综合地球物理方法在活动断层中的组合方法,为开展活动断层的研究提供借鉴。     

三维介质中探地雷达(GPR)波传播逐段迭代射线追踪方法研究和应用

基于F erm at原理和Sne ll定理对三维任意界面情况下的两点间GPR波传播射线追踪问题进行了研究,采用了一个适用于任意界面情况下计算反(折)射点的一阶近似公式,从任意给定的初始路径出发进行逐段迭代计算,给出了三维逐段迭代射线追踪算法的计算格式,并进行了三维介质下射线追踪计算。结果表明计算速度相当快,且其计算精度可以根据需要达到任意要求。在此基础上,根据雷达波传播规律,考虑每一段的能量损失。根据地质雷达的发射子波,最终获得三维介质中雷达波传播和接收记录。并将结果应用于实际剖面拟合中,提高了解释的精度。     

钻孔雷达探测地下裂缝

钻孔雷达是地质雷达的一种特殊模式,与通常的地质雷达比起来,有几个显著的特点。比如,利用钻孔接近地下的某个区域,天线可以相对接近所要测量的地质异常体或目标,从而导致在较深的范围对目标的精确测量。实验场地位于北京西部的一个石灰岩的小山上。该处有一组钻孔,并被大量的裂缝所切割。在这些钻孔中,进行了单孔反射测量和跨孔测量。测量的数据经过处理和解释表明,在该场地雷达的径向探测范围可达30 m,地下裂缝的分布可以形成清晰的图像。可以看到很多裂缝,它们距钻孔的距离及倾角都可以确定下来。在有些情况下,确定裂缝分布的方位是可能的。     

地震与电法技术在浅覆盖区区域地质调查中的应用

以阿龙山地区森林浅覆盖区1:25万地质调查为例,介绍了共偏移距地震和电磁偶极剖面法的仪器设备、数据采集和处理方法,对比分析了2种方法的处理结果,并结合利用基岩地质剖面图以及岩石标本的纵波速度和电阻率,讨论了2种方法在浅覆盖区地质调查中的有效性和适用性.     

地质雷达方法在水坝渗漏检测中的应用

水坝渗漏的成因较为复杂 ,通过物探方法检测可为分析研究坝体渗漏的原因以及采取相应的加固措施提供依据。渗漏部位因介质含水量的变化产生电性异常 ,为地质雷达方法的应用提供了有利条件。渗漏现象使雷达波幅频特性发生变化 ,对雷达图像的分析可以确定渗漏的部位和埋深。实践证明 ,地质雷达方法在水坝渗漏检测中有较好的应用效果