双相介质中地震波的频率-空间域数值模拟

本文利用优化的25点频率-空间域有限差分算法对基于BISQ模型双相各向同性介质中的地震波进行了数值模拟.通过与经典的Biot模型理论模拟结果进行对比,分析了Biot流动（宏观流体流动）和Squirt流动（微观流体流动）耦合作用对地震波在孔隙介质中传播特性的影响.数值模拟在地震频段进行,结果显示：在理想相界和黏滞相界情况下,Squirt流动机制都比Biot流动机制产生了更大的速度频散和能量衰减.其中,在Biot流动和Squirt流动耦合作用下的快P波的速度和振幅小于仅考虑Biot流动影响下快P波速度和振幅,而且慢P波的衰减也更加强烈.本文还研究了地震波在双层双相各向同性介质分界面处的反射和透射特征,双相介质中波的反射与透射现象类似于单相介质的情况.模拟结果表明,利用优化25点频率-空间域有限差分法模拟双相孔隙介质中的地震波场是可行的,这为开展双相孔隙介质全波形反演问题的研究提供了可能.     

频率域声-弹耦合地震波波动方程有限差分方法

本文针对声-弹耦合介质,为尽可能的减少频率域正演模拟的计算内存,提高计算效率,在一阶非均质位移-应力波动方程的基础上,借助等效交错网格思想并充分考虑密度参数空间变化对地震波传播的影响,推导了声-弹耦合地震波波动方程.在流相介质和固相介质中分别采用非均质情况频率域二阶声压标量波、二阶纯位移控制方程,为保证流、固相介质间地震波能量的稳定传输和有效交换,提出了声-弹耦合界面转换过渡层方法,并详细阐述了过渡层与上下介质空间差分具体耦合方法.在与非均质纯位移波动方程正演结果对比分析的基础上,首先采用各向同性单层流相介质模型进行正演模拟验证了声-弹耦合方程数值模拟中过渡层策略的有效性和准确性,随后又数值模拟了地震波在声-弹耦合介质简单模型和复杂Marmousi2模型中的传播,验证了本文方法稳定性和准确性,同时该方法可以简单的推广到三维情况.

     

基于平均导数优化方法的VTI介质频率空间域正演

本文提出了一种新的基于平均导数优化方法(average-derivative optimal method,简称ADM)的二维VTI介质qP波波动方程频率空间域二阶9点格式,这种新算法将二维VTI介质qP波波动方程中中心空间导数项的差分近似表示为正交方向上3个网格点的加权平均形式.通过最小二乘优化方法求取空间导数项和加速度项的加权优化系数从而使数值频散达到极小化,每个波长所需要的网格点数在1%的误差范围内仅为3.57个网格点数,而VTI介质常规9点差分格式在相同的误差范围内则需要约12个网格点数,新方法的计算精度明显提高.复杂BP2007 2D VTI海洋标准模型数值模拟结果也验证了本文VTI介质9点ADM算法的有效性和准确性.     

2D声波频率域数值模拟中几种有限差分方法的对比分析

频率域数值模拟是频率域全波形反演的基础,在地震波场数值模拟中占有重要地位.相对于时间域数值模拟,频率域数值模拟具有两个明显的优势:没有时间累计误差,适合于并行计算.然而,严重的数值频散和巨大的内存损耗是阻碍其应用的两大瓶颈.为解决这两个问题,基于有限差分方法,学者提出了多种差分格式,如优化9点、15点、17点以及25点差分格式.本文从频散关系、计算效率和存储量三个方面,对比、分析了以上四种差分方法.基于2D声波方程,通过在均匀模型、层状模型以及Marmousi模型上的应用效果,对每种方法的优缺点进行了总结,为高精度数值模拟和声波频率域全波形反演提供方法选择上的参考.     

快速高精度的频率空间域声波数值模拟方法研究

频率空间域地震波正演优势明显:无累计误差;多炮反演时,只需几个频率就能得到比拟时间域全带宽反演的结果;容易实现时间域难以精确实现的吸收衰减数值模拟.频率域波动方程被离散化而形成稀疏、非对称、不定、复系数、大规模的系数矩阵,需要求解大规模的线性方程组,最大计算瓶颈是需要海量的计算机内存、导致计算量庞大.采用嵌套剖分法存储...     

频率-空间域有限差分法叠前深度偏移

为了处理横向强变速介质中的深度成像问题,本文提出一种基于共炮道集的优化系数的傍轴近似方程叠前深度偏移算子,并在基于反射系数估算的成像条件下,可实现叠前深度偏移成像.该算子具有方程阶数低且能对陡倾角成像的特征,并采用有限差分法波场延拓,能适应速度场的任意变化.当在频率-空间域进行计算时,相对于纯粹的时间-空间域有限差分算法有计算效率高、成像方便的优点.脉冲响应测试和对Marmousi模型进行的叠前深度偏移结果表明,该偏移方法在强横向变速情况下具有非常好的成像效果.     

频率-空间域有限差分法叠前深度偏移

为了处理横向强变速介质中的深度成像问题,本文提出一种基于共炮道集的优化系数的傍轴近似方程叠前深度偏移算子,并在基于反射系数估算的成像条件下,可实现叠前深度偏移成像.该算子具有方程阶数低且能对陡倾角成像的特征,并采用有限差分法波场延拓,能适应速度场的任意变化.当在频率-空间域进行计算时,相对于纯粹的时间-空间域有限差分算法有计算效率高、成像方便的优点.脉冲响应测试和对Marmousi模型进行的叠前深度偏移结果表明,该偏移方法在强横向变速情况下具有非常好的成像效果.     

三维VTI介质qP波方程频率空间域有限差分高阶加权算子

波动方程有限差分法是波场模拟的一个重要方法,为解决常规有限差分法存在着数值频散的问题,本文从具有垂直对称轴的三维横向各向同性(VTI)介质频率-空间域qP波动方程出发,在常规差分算子的基础上构造了适合三维VTI介质的频率空间域有限差分优化算子,然后利用最优化理论中的Gauss-Newton法求解了优化算子的系数,使差分方程的相速度与波动方程的相速度尽量吻合,从而在理论上使网格数值频散达到极小,精度对比分析及数值测试表明,有限差分优化算子具有较高的波场数值模拟精度,有效地压制了数值频散现象,为三维VTI介质频率一空间域qP波正演模拟研究提供了理论基础.     

基于改进声波方程和MCPML边界的频率域高精度正演模拟

数值频散和边界反射是频率域模拟时需要解决的两个重要问题.然而,受计算效率和分解阻抗矩阵时的内存占用量的制约,提高有限差分算子长度或增加有限差分网格数目均不是提高频率域模拟精度的最优解决方案.本文首先分析了数值频散产生的理论机制,在此基础上,推导了一种"波数补偿"的声波方程表达式来压制数值频散,并给出其物理意义,有效地改善了数值频散问题,提高了模拟精度;在边界问题上,本文采用多轴卷积完全匹配层（MCPML）边界条件代替传统的完全匹配层（PML）边界条件,快速吸收边界内的残余能量,压制边界反射.结合改进声波方程和MCPML边界条件,给出了一种高精度的频率域声波方程有限差分格式.数值模拟结果表明,在不增加计算量和内存占用量的前提下,本文研究的方法、正演精度高、波场模拟清晰、无干扰反射,是一种可靠高效的频率域模拟方法.     

双复杂介质条件下频率空间域有限差分法保幅偏移

油气勘探的重点正转向复杂地表条件和复杂地质条件的区域.双复杂条件下的叠前深度偏移是解决复杂地表条件和复杂地质构造成像的有效手段.基于“逐步累加”的“直接下延”法是解决复杂地表成像的有效手段,能够较好地消除地形起伏的影响.波动方程频率空间域有限差分(xwfd)叠前深度偏移对介质速度横向变化有较强的适应性,适宜于复杂构造的偏移成像,同其他常规波动方程深度偏移一样,常规的xwfd偏移方法,主要也是针对相位进行波场延拓,没有对振幅做任何处理.我们基于保幅单程波方程,推导出了基于xwfd的保幅波场延拓算子,针对xwfd求解时引入误差的影响,我们在xwfd保幅波场延拓过程中加入了误差补偿,实现了带误差补偿的xwfd保幅偏移.基于带误差补偿的xwfd保幅算子,应用适合起伏地表的直接下延法,对双复杂介质模型和实际资料进行了试算,改善了双复杂介质的成像效果.其中,误差补偿可以在若干个外推步长上进行,所以相对于保幅傅里叶有限差分(ffd)法偏移来说,该方法在改善成像质量的同时,也具有较高的运算效率.     

俄、蒙、中交界M7.9地震特征

2003年9月27日19点33分，在俄、蒙、中交界地区的俄罗斯境内发生了M7．9地震，之后在同一地区又相继发生了M6．9、7．3两次强余震。在其后的一个多月时间内，5级左右余震不断，新疆阿勒泰地区强烈有感，乌鲁木齐、石河子、克拉玛依等地普遍有感。地震使边境     

后肾腺瘤的CT特征分析

目的：分析后肾腺瘤（MA）的CT表现及病理学特征,以提高其术前诊断准确率。资料与方法：回顾性分析5例经手术病理证实为MA患者的CT影像资料及病理学特征,结合文献并总结MA的MSCT表现及病理学特征。结果：5例患者中,均为女性,年龄35～58岁,平均48岁,均为单发。病灶形态呈类圆形,平均直径约7.5cm。5例病灶向肾集合系统或/及肾外突起,对周围结构压迫推移,无局部侵犯及转移。5例平扫病灶密度与肾实质相仿,密度不均匀,病灶内未见出血、钙化及包膜。增强扫描5例病灶表现为渐进性不均匀强化,皮质期呈轻度强化,实质期呈轻-中度强化,排泄期呈中度强化,2例可见低密度纤维瘢痕。病理显示：MA范围及形状与大体标本切面趋于一致,与周围肾组织界限清楚。MA的细胞呈小腺管样排列,胞浆少,核小,未见核分裂象和坏死,免疫组化Ki-67（+,<5％）、β-catenim（+）、CK（+）、CK7（+）。结论：MA的CT表现具有一定的特征性,结合女性患者出现红细胞增多症,有助于提高MA的术前诊断准确率。     

基于矩特征和局部特征的高原子序数液体容器识别

目前液体检查是地铁、机场安检工作中极为迫切的需求。本文提出了一种全新的基于全局和局部特征的高原子序数液体容器识别方法。该方法基于全局区域提取其组合矩特征,在识别初期首先迅速找到与模型库中相似的物品和差异较小的姿态,然后根据局部特征即容器壁投影特征和瓶底特征进行判断和提高识别精度。实验结果证明,该方法很好地结合了目标的整体和局部信息,能够解决容器在与高原子序数物品局部遮挡问题,同时具有较高的识别精度。     

肺硬化性血管瘤的CT征象分析

目的:探讨肺硬化性血管瘤的CT表现特征,以提高其CT诊断准确性及鉴别诊断的能力。方法:回顾性分析18例经手术和病理证实的肺硬化性血管瘤的CT表现,其中11例行CT增强扫描。结果:术前诊断有一定的难度。中年女性为主要发病群体。女性17例(17/18,占94.44%),43~70岁之间共15例(15/18,占83.33%)。发病部位集中于左下肺(9/18,占50.00%)。18例肺内类圆形肿块边界清楚,6例见斑点状钙化(6/18,33.33%),3例见浅分叶,1例有纵隔淋巴结肿大,所有病例均无空洞,无胸膜凹陷和受侵,无血管切迹征。CT值为26~40Hu。11例增强CT中10例(10/11,占90.91%)病灶呈明显强化,有一定的延迟强化,CT值增加46~60Hu以上。结论:CT对于肺硬化性血管瘤的准确诊断具有一定的价值,增强CT是必要的补充手段。     

Combined electrical and electromagnetic imaging of hot fluids within fractured rock in rugged Himalayan terrain

Integrated electrical resistance tomography (ERT) and short-offset transient electromagnetic (TEM) measurements were carried out to investigate a geothermal area in the Main Central Thrust (MCT) zone of Garhwal Himalayan region, India. The study area is located around Helang on either side of Alaknanda River and it is dotted with hot water springs with water temperature of 45°–55 °C emerging at the surface.To assess the geothermal potential and its lateral and vertical extension in and around the hot water springs in the study area, 7 ERT profiles and 21 TEM stations on 7 profiles were established around the hot water spring and at far distant locations. The 2D inversion of ERT data indicates a low resistivity (< 50 Ωm) zone in the vicinity of hot springs, which appears to be associated with an underground water channel through the fractured rock. The bedrock resistivity is very high (> 1000 Ωm) whereas the resistivity of the weathered near surface soil at a far distant location from the hot spring is low (< 100 Ωm) again. A common feature of all TEM data is the sign reversal observed at roughly 10 μs. The consistent sign reversal in all TEM data indicates the existence of the multi-dimensionality of the geoelectrical structure. Therefore, the TEM data were treated by using the SLDM (Spectral Lanczos Decomposition Method) 2D/3D forward modeling code based on the finite difference algorithm. The resistivity structure obtained from ERT data was used as an input for the modeling of TEM data. Based on the joint analysis of the ERT and TEM data it can be inferred that geothermal anomalies associated with the hot spring in the MCT zone are a local feature appearing as a low resistivity zone (< 50 Ωm) at shallow depth (< 100 m) in the vicinity of the hot spring region.     

台站地震资料的时频域自适应极化分析和滤波

提出一种自适应协方差的时频域极化滤波方法。该方法在广义S变换时频方法的基础上,构造时频域自适应协方差矩阵,通过特征分析计算时频域瞬时极化参数,设计极化滤波器,实现多分量地震极化分析和滤波。其优势在于协方差矩阵的分析时窗的长度由多分量地震数据的瞬时频率确定,可以自适应于有效信号的周期,在每个时频点计算极化参数不需要进行插值处理;结合时间频率信息,解决在时间域或频率域波形或频率重叠的信号具有明显的直观性。模型数据及实际三分量台站地震数据处理结果表明,该极化滤波方法在台站地震资料分析和处理方面具有很好的直观性和较高的分辨率。     

腮腺常见良性肿瘤CT特征分析

目的:分析腮腺常见良性肿瘤的临床表现及CT表现,以提高其术前诊断准确率。资料与方法:回顾性分析45例经手术病理证实为腮腺良性肿瘤患者的临床资料及CT影像资料,结合文献并总结其临床及影像学表现特征。结果:45例患者中,形态规则,多形性腺瘤24例（均为单发）,基底细胞腺瘤6例（均为单发）,腺淋巴瘤15例（单发5例,多发10例,双侧多发5例）。10例腺淋巴瘤患者有长期吸烟史;多形性腺瘤表现为渐进性强化;基底细胞腺瘤表现为动脉期和静脉期显著强化,静脉期较动脉期稍减退;腺淋巴瘤表现为“快进快出”,可有血管贴边征;三者增强方式不同,其强化差异有统计学意义（P<0.05）。结论:腮腺常见良性肿瘤具有一定CT特征表现,结合患者临床表现,有利于提高其术前诊断准确率。      

则木河断裂带断层活动特征与中强震关系浅析

通过对则木河断裂带上4个跨断层形变测点资料的分析,认为则木河断裂带断层活动分为4个不同的活动时段,其不同活动时段断层张压结合;在川滇交界区域发生中强地震前则木河断裂带跨断层形变资料中能捕捉到一定的前兆信息,地震大多发生在形变异常结束后50d内。     

Multi-Methods Combined Analysis of Future Earthquake Potential

Prior to an earthquake, natural seismicity is correlated across multiple spatial and temporal scales. Many studies have indicated that an earthquake is hard to accurately predict by a single time-dependent precursory method. In this study, we attempt to combine four earthquake prediction methods, i.e. the Pattern Informatics (PI), Load/Unload Response Ratio (LURR), State Vector (SV), and Accelerating Moment Release (AMR) to estimate future earthquake potential. The PI technique is founded on the premise that the change in the seismicity rate is a proxy for the change in the underlying stress. We first use the PI method to quantify localized changes surrounding the epicenters of large earthquakes to objectively quantify the anomalous areas (hot spots) of the upcoming events. Next, we delineate the seismic hazard regions by integrating with regional active fault zones and small earthquake activities. Then, we further evaluate the earthquake potential in the seismic hazard regions using the LURR, SV and AMR methods. Retrospective tests of this new approach on the large earthquakes (M > 6.5) which have occurred in western China over the last 3 years show that the LURR and SV time series usually climb to an anomalously high peak months to years prior to occurrence of a large earthquake. And, the asymptote time, t _c, “predicted” by the AMR method correspond to the time of the actual events. The results may suggest that the multi-methods combined approach can be a useful tool to provide stronger constraints on forecasts of the time and location of future large events.     

山西地震基本烈度特点分析

本文从地震基本烈度含义的演变入手，重点叙述了山西地震基本烈度的分布特征、影响场、地震烈度区划图的正确使用和建设场地的地震安全性评价关系等问题。