EH4高频电磁测深在断层构造探测中的应用研究——以川藏路高尔寺山隧道为例

将EH4高频大地电磁测深法应用于高原特长隧道—高尔寺山隧道构造、岩性的勘察,通过与钻探及地质调绘的资料对比,EH4音频大地电磁法可以在宏观上查明深埋隧道地层岩性分界、地质构造及其赋水性,为钻孔布置及隧道设计、施工提供地球物理依据,在高原地区深埋隧道勘查中能达到较为理想的效果。     

高频电磁测深法在钼矿采空区探测中的应用

采空区给人类生产生活带来危害,采空区的探测已成为重要研究课题.针对采空区的特点,合理选择物探方法、灵活运用物探方法是准确探测采空区的关键.本文介绍了高频电磁测深法的原理、特点和工作方法,通过分析已知采空区与未知采空区的测量结果,说明高频大地电磁测深是探测采空区的有效手段.通过某钼矿采空区探测中的实例,验证了此方法在钼矿...     

EH-4系统数据处理及软件开发

EH-4系统电磁测深自带数据处理软件IMAGEM基于DOS界面,使用不方便,数据再处理困难,效率低.作者致力于开发一套新EH-4系统电磁测深数据处理软件,该软件能够实现EH-4系统电磁测深数据的便捷、高效处理,并且方便在数据处理过程中引进最新的去噪,反演等技术,还方便在新发展起来的多种操作系统上运行.本文主要研究EH-4系统电磁测深数据处理的全过程:包括原始时间序列频谱分析、功率谱计算、视电阻率及阻抗张量计算、拟二维反演等.在此基础上,基于Microsoft.NET Framework开发出了一套全新,完全脱离IMAGEM、能够在Windows XP、VISTA及Windows 7等多系统下运行的EH-4系统电磁测深数据处理软件EH4DataProcessingSystem.该软件界面友好,使用灵活方便,便于进一步引进先进的去噪、反演等数据处理技术.实例应用表明,其数据处理效果较好.     

基于匹配追踪和遗传算法的大地电磁噪声压制

针对匹配追踪计算量大、大地电磁数据处理效率低的问题,提出基于匹配追踪和遗传算法的大地电磁噪声压制方法.首先,利用Gabor原子构建过完备原子库,并对过完备原子库集合进行划分.然后,借助遗传算法的自适应性,快速搜寻最优匹配原子及所在位置.最后,运用最优匹配原子对待处理信号进行稀疏分解,重构有用信号.通过对计算机模拟的典型强干扰和矿集区实测大地电磁数据进行分析处理,实验结果表明,相对于匹配追踪和正交匹配追踪,文中所提方法能从过完备原子库中快速、自适应地选取最优匹配原子与不同噪声干扰类型高精度的匹配,极大地提升了计算效率;大地电磁时间域序列中的大尺度强干扰被有效剔除,视电阻率曲线更为光滑、连续,低频段的数据质量得到明显改善.

     

高频大地电磁测深在断层构造探测中的应用研究

各种大型工程中测区范围内的断层及破碎带构造，都将对施工产生安全隐患，阐述采用EH-4电导率成像系统的高频大地电磁法能够准确快速的探测一定深度范围内的断层及破碎带等地质构造，对施工区的断层及破碎带等地质构造的赋存状态进行超前的宏观预测，并将野外的成功实例进行分析。     

Hilbert-Huang 变换与大地电磁噪声压制

大地电磁信号具有非线性、非平稳、非最小相位特征,不符合以Fourier变换为基础的传统功率谱估计的基本要求. Hilbert-Huang变换是近年发展起来的处理非线性、非平稳信号的完全局部时频分析方法. 本文在简要介绍Hilbert-Huang变换基本原理与算法基础上,以实际数据分析为例,探讨了它在大地电磁信号处理及噪声压制中的应用. 提出利用Hilbert时-频能量谱对大地电磁信号进行时段筛选,以提高信号品质,增强数据处理的质量和资料的可解释性. 利用经验模态分解方法及其多尺度滤波特征,可以有效地分析MT信号中的噪声分布特征,并进行干扰压制.     

数学形态滤波与大地电磁噪声压制

数学形态滤波是一种新型的非线性滤波方法.介绍了形态学滤波的基本原理,针对大地电磁信号表现出的非线性、非平稳性和非最小相位特性,综合结构元素特征我们提出一种基于数学形态滤波的大地电磁噪声压制方法.为了有效抑制目标信号中的噪声干扰及修正统计偏倚现象,通过选用合理的结构元素及形态开-闭、闭-开组合,将正、负结构元素级联构造组合广义形态滤波器对实测大地电磁信号进行噪声压制.实验结果表明,该方法是切实可行的,有效地剔除了大尺度干扰及基线漂移,较好地还原了大地电磁信号的原始特征,修正了标准形态算子所产生的统计偏倚现象,去噪精度高.该方法计算速度快,具有潜在优势,为矿集区海量大地电磁信号与强干扰的分离提供了一条新的途径,应用前景广阔.     

基于信噪辨识的矿集区大地电磁噪声压制

为了避免形态滤波方法在大地电磁强干扰分离中的“过处理”、进一步保留大地电磁低频段的有用信息,提出基于信噪辨识的矿集区大地电磁噪声压制方法.首先,从信号处理的角度剖析矿集区典型强干扰与天然大地电磁微弱信号之间的定量辨识关系,利用形态分形维数和形态膨胀谱熵对大地电磁信号与强干扰进行信噪辨识.然后,结合形态滤波技术和阈值法,仅对辨识出明显不是天然大地电磁信号的异常波形进行噪声压制.最后,重构大地电磁有用信号,并对算法进行性能评价.仿真结果表明,形态分形维数和形态膨胀谱熵能较好地定量辨识大地电磁信号与强干扰,大地电磁信号中一些缓变化的低频信息得到了更为精细的保留;与形态滤波整体处理相比,本文所提方法获得的卡尼亚电阻率曲线更为光滑、连续,视电阻率值相对稳定,其结果更为真实地反映了测点本身所固有的大地电磁深部构造信息.

     

庐枞矿集区大地电磁测深强噪声的影响规律

天然大地电磁场信号微弱,极化方向随机,极易受电磁噪声污染.张量阻抗分析、远参考技术、Robust估计等对随机噪声和不相关噪声有比较好的压制效果,但对强的相关噪声目前还没有有效的压制方法.庐枞矿集区人烟稠密、工业发达,是我国著名的铁、铜、硫等矿产基地之一,区内强烈的工业、通讯、矿山、民用等电磁干扰严重污染了大地电磁测深数据.本文首先根据实测的电磁场时间域波形和卡尼亚电阻率测深曲线形态,挑选出基本未受噪声污染的测点(Y1650).然后利用数学形态学从受严重污染的电磁场时间序列中提取出类方波、三角波、阶跃、脉冲和充放电5种典型噪声的波形,并以不同的方式将这些噪声波形与Y1650的电磁场波形叠加,对比分析加噪后Y1650点电阻率和相位测深曲线的变化,进而归纳出典型强噪声对庐枞大地电磁测深资料的影响规律,为进一步压制强噪声和资料处理提供依据.     

利用K-SVD字典学习算法压制海洋大地电磁噪声

海洋大地电磁数据处理的结果会影响数据反演和解释的准确性.在浅水中, 由海浪引起的强电磁干扰和大地电磁场叠加在一起, 使得噪声所在频段内的视电阻率和相位曲线出现畸变.针对这种强干扰, 本文将K-SVD字典学习算法应用于海洋大地电磁信号处理中, 通过稀疏表示海浪感应磁噪声实现大地电磁磁场信号的重构, 并结合视电阻率信息进行相位校正.仿真数据和南黄海实测数据的处理结果表明, 该方法能够有效压制海浪感应磁噪声, 恢复后的视电阻率和相位曲线更加连续、光滑.

     

高压输电线路对嘉山地震台地电观测影响分析

淮南至上海特高压交流输电示范工程是我国首条百万伏输电线路工程,该工程部分勘测线路要经过嘉山地震台地电观测区外南侧。利用拟蒙特卡罗数值积分方法计算在输电线路两侧由线路工作电流激发的工频电场,将计算结果分别与地电场和地电阻率观测时允许的工频骚扰电场强度进行比较,得到不同电压等级、不同塔型的交流输电线路在典型工作电流下不影响嘉山地震台地电观测的最小允许距离。     

基于广义S变换、经验模态分解叠前去噪方法的比较

高频噪声压制是高分辨率地震数据处理中的关键性问题.基于广义S变换、经验模态分解的时频域地震去噪技术具有时变、分频和高保真特性,可有效处理非平稳地震信号,但二者在去噪原理、去噪效果、保真度、计算效率等方面尚存差异.对比分析表明:两种算法在提高地震信号信噪比的同时,可保持地震信号的保真度,保护陡倾角反射界面能量;基于广义S...     

高压断路器隔震体系抗震可靠度分析

给出了基于随机地震动模型的高压断路器抗震可靠性分析方法。通过建立高压断路器及其隔震体系的有限元计算模型，分析了在断路器底部瓷套管根部加设叠层橡胶垫后的动力性能，分析中利用随机地震动模型，充分考虑地震动的随机作用，给出了四类场地土条件下结构的地震响应均值和标准差；利用一次二阶矩理论计算得到高压断路器的可靠度，给出了各场地土条件下的震害率曲线。结果表明不同场地土条件下隔震垫的减震效果有所差异。     

黑龙江省地震科学台阵背景噪声特征分析

2019年黑龙江省完成"一带一路"地震科学台阵项目中台址勘选工作,基于科学台阵中136个台址的地面运动噪声数据,通过计算不同频段范围内背景噪声记录的加速度功率谱密度,研究不同环境噪声下科学台阵记录数据的地噪声特征及其台基响应。结果表明：黑龙江西北和东南部地区地面运动噪声水平低,观测环境较好;中部和东北部地区噪声水平较高,大庆地区尤为严重。勘选结果真实反映了黑龙江区域内的背景噪声分布,使我们对本区域地噪声水平和干扰因素有了新的认识。     

豫西洛宁故县水库-全包山EH4测深断面及深部找矿启示

故县水库-全包山EH4测深断面中的电阻率异常体具有边界清晰、规模各异、形态复杂的特征.不仅发现7个规模较大的高阻异常体隐伏于地表之下,还识别出一系列椭圆状-近圆状孤立分布的小规模高阻异常体,低阻异常体被划分成接触式、环绕式、刺入式、孤立式和延伸式等5种形态类型.EH4断面中高阻异常体是隐伏岩体体系的显示,其中高阻异常体P1和P2中分别包含隐伏斑岩体和爆破角砾岩.结合野外地质特征,认为低阻异常体N15和N17是断层破碎带和地下水综合作用的显现,而位于EH4测深断面深部(约地表200米以下)的低异常体则是深部流体活动的产物.在透岩浆流体成矿理论框架下,结合故县水库大环(弧)套小环(弧)遥感影像的深部动力学解释,探讨了EH4断面中所显示的未完全固结岩浆体系和深部流体间的作用关系,指出了新的深部找矿靶区.     

探地雷达及EH4对钼矿采空区的综合探测

采空区严重威胁着地面建筑物和矿山的安全,对采空区探测方法的研究有着重大的现实意义.本文探讨了探地雷达及EH-4电导率成像法对某露天钼矿采空区探测的方法技术及其应用效果.探地雷达对浅层地段不仅有很高的探测精度和高分辨率,能达到对浅部采空区的精确定位.EH-4电导率成像系统的探测深度大,通过电阻率断面图的局部异常体,可以直观的来判断采空区的位置从而查明深部采空区,结合二者对采空区进行综合探测.     

丘陵地带地震资料随机噪声压制新技术:高阶加权阈值函数的Shearlet变换

随着山地和丘陵地震勘探环境的复杂化,传统的消噪方法已经难以有效地压制地震记录中的随机噪声.Shearlet变换是一种新的多尺度多方向的时频分析方法,具有良好的稀疏表示特性,并且在每个尺度进行方向分解,非常适合用于地震信号随机噪声的压制.但是传统的Shearlet变换去噪方法采用的是硬阈值,在抑制随机噪声的同时也消除了很多有效信号,使得去噪之后的地震资料出现虚假的同相轴,为了解决这一问题我们提出高阶加权阈值函数.高阶加权阈值函数不但整体上连续性较好,而且克服了硬阈值函数存在剧烈的变化的缺点以及软阈值在处理较大Shearlet系数总存在恒定偏差的问题,同时保留了传统的软硬阈值函数的优点.实验结果表明这种基于高阶加权阈值函数的Shearlet变换去噪的方法,可以有效的消除模拟地震信号和实际丘陵地带地震信号中的随机噪声,同时很好的保留有效信号的幅度.