原子重力仪的共模噪声抑制研究

重力场的信息可以反映地球内部的地质构造。利用激光诱导受激拉曼跃迁的冷原子干涉仪是测量重力场最灵敏的方法之一,我们已经在实验室研制出共用一套拉曼光系统的两台同步工作的原子干涉型重力仪系统。本文对这两台系统的共模噪声的抑制进行了详细的研究,特别对主要的共模噪声源之一的振动噪声的抑制进行了细致的实验研究,并对共模噪声免疫的椭圆拟合算法进行了理论分析。     

干涉雷达遥感技术及其在地学信息提取中的应用

干涉雷达遥感技术是一种用于测量高程、地面位移和地表变化的全新技术。它利用合成孔径雷达回波的相位信息，通过对同一地区进行的至少两次满足干涉条件的观测，获取其干涉相位和干涉图，进而获取DEM或进行差分处理。文章详细介绍了干涉雷达技术原理，讨论干涉雷达处理的基本条件，分析基线、时间对干涉雷达处理的影响以及干涉雷达技术的误差考虑，并按步骤介绍了干涉雷达技术在地学信息提取中的一个应用－－DEM提取。     

激光干涉重力梯度仪设计方案

介绍两类自由下落式重力梯度测量方法:激光干涉法和原子干涉法,分析对比后发现虽然两种干涉的测量方法不同,但具有相同的潜在精度。通过笔者的自由下落重力梯度测量的初步实验,提出了两种激光重力梯度仪的设计思路,并对其进行了分析和对比。结果表明,双干涉测量法在实现重力梯度仪精度要求的前提下,可以不增大整套设备的体积,并较好地保持双落体自由下落环境条件及运动状态的一致性。     

D-InSAR技术在地面沉降监测中的应用

重复轨道差分干涉测量(D-InSAR)技术在监测地表形变方面得到了深入的研究和广泛的应用。本研究将时间序列分析方法引入到差分干涉测量技术中,并和永久散射体技术相结合,提出一种基于PS点的差分干涉时间序列分析方法。该方法以干涉图上两个较近PS点的相位差为研究对象,能够消除大气相位延迟对差分干涉处理的影响。并将该方法应用在天津地面沉降监测实验中,获得了天津地区地面沉降数据和沉降分布图,取得了比较满意的结果。     

相位数据在分布式被动源电磁法中的应用

根据二维电阻率模型断面的正演计算,获得视电阻率及阻抗相位的数据,采用归一化相位异常方法,获得阻抗相位在二维断面上的归一化异常分布图,与传统的定性解释图件对比,归一化异常断面图较好地反应出模型中的电阻率异常.最后对分布式被动源电磁法在某多金属矿区获得的实际数据开展了归一化相位异常的提取,获得了有意义的圈闭异常.     

钢纤维混凝土断裂过程激光实时全息干涉法研究

应用激光实时全息干涉法实现了钢纤维混凝土三点弯曲切口梁断裂全过程的实时动态观测研究,连续动态捕获了钢纤维混凝土试件的干涉条纹图。实时全息干涉条纹的动态特征和分布规律直观准确地演示了钢纤维混凝土的初裂点和各阶段的变形特征以及裂缝扩展全过程。试验研究表明,当混凝土试件的钢纤维掺量大于1.0 %时,钢纤维的阻裂增韧效应是明显的。钢纤维混凝土断裂力学参量的计算与分析显示,断裂能是反映钢纤维阻裂效应的敏感参数,用全息干涉条纹图的判识和用断裂能描述获得的试件断裂行为是一致的,激光实时全息干涉法能够为混凝土断裂力学研究提供可靠的试验支撑。     

全息干涉法测量Ⅰ型结构面KⅠ技术路线

岩体Ⅰ型结构面应力强度因子KⅠ是岩体的一个重要参数,求取KⅠ的过程需确定结构面几何影响因子 。根据修正的Feddersen公式,可以制作出与工程岩体Ⅰ型结构面具有相同 的试验岩石模型。根据激光全息干涉法两次曝光法的理论,结合裂纹尖端的应力场方程组、平面光弹性的应力-光定律,建立新的标准化试验方法和算法,可以构建出使用激光全息干涉法2次曝光法测量工程岩体Ⅰ型结构面应力强度因子KⅠ的试验技术路线,该法具有条纹易识别,精度高的优点。     

一种旋转加速度计重力梯度仪重力梯度解调方法

采用高密度光栅编码器获取圆盘当前状态下的角位置信息,利用圆盘角位置信息作为重力梯度解调基准信号的初始相位角,对重力梯度仪输出信号进行重力梯度解调,分别解调出在每个圆盘旋转角位置处的重力梯度信息,然后对每一圈解调出的重力梯度信息进行求均值,最后对解调出的两组重力梯度信息分别进行平滑滤波处理。通过重力梯度半物理仿真系统进行梯度解调实验测试,实验结果表明,采用这种梯度解调方法,可以进一步提高重力梯度解调精度,具有较高的工程实用性。     

基于时间序列Insar的黄土高原城镇滑坡识别研究

在黄土高原城镇灾害调查的基础上,利用时间序列In SAR技术对绥德县城区的地表形变进行监测,通过影像裁剪、影像配准、地形相位估计、差分干涉、高相干点选取、相位解缠、变形提取和误差估计等数据处理手段,获取黄土高原重要城镇时间序列PS点,利用PS点的变形速率值来圈定潜在滑坡区;通过野外考察,证明时间序列In SAR技术可用于黄土高原区滑坡识别,且准确度较好,能为城镇地质灾害风险防控提供科学依据。     

瑞利波频散成像方法的实现及成像效果对比研究

瑞利波勘探方法广泛应用在各种工程勘察领域中,其中快速准确的瑞利波频散成像方法是进行瑞利波勘探方法的关键因素之一。这里通过理论数据详细介绍了三种频散成像方法的实现过程,并深入分析了不同方法的频散成像效果,通过对比发现,F-K变换法和τ-p变换法虽可以清晰地看出瑞利波能量的分布特点,但并不利于频散曲线的提取,而相移法则具有更好的频散成像效果,可以得到更高频率和更高阶次的瑞利波频散曲线。     

煤中汞的测定

煤中Hg是一种有害元素,以无机化合物和有机Hg的形式存在于煤中。一般含量很低,可以采用冷原子吸收法测定。但由于煤中Hg及其化合物在分解过程中易挥发,试样的分解成了方法的关键。本文选择HNO_3-H_2SO_4分解煤样并加助溶剂V_2O_5,可以分解煤样中的碳及其有机化合物,使Hg定量转入待测溶液中,最后用冷原子吸收法完成Hg的测定。方法简单快速,灵敏度高,重现性好。实验部分一、仪器及主要试剂仪器:CH7601汞分析仪。V_2O_5经500℃灼烧30min后备用。     

一种基于小基线雷达差分干涉图集监测地表形变的新算法

本文提出了一种用于监测地表形变时间演化的差分雷达干涉测量新算法,该方法基于对影像对生成的差分干涉图的适当组合。为了降低空间失相干影响,影像对选取需依据短基线原则,利用奇异值分解方法将由于长基线限制而分开的独立的数据集联系起来,增加了观测的时间采样率,滤去大气相位分量,就可以获取形变的时空信息。本文对ERS卫星获取的1992~2000年间意大利坎皮弗莱格瑞火山和那不勒斯城地区的数据进行实验,验证本文提出的算法具有可行性并根据获得的形变结果进行了深入的动力学分析。     

基于雷达干涉失相干特性提取冰川边界方法研究

冰川边界提取是冰川变化监测的一个重要参数,光学冰川遥感方法可以有效、精确的提取出无云区域冰川的边界信息,但是,对于有云区域和天气状况不好的冰川区域却很难获取冰川的边界信息.提出了一种基于SAR干涉失相干特性的提取冰川边界信息的方法,该方法利用内陆冰川表面失相干问题严重的特点,通过比对冰面相干系数和非冰覆盖区域的相干系数,采用阈值法对冰川区域的干涉相干图进行冰川边界的提取.根据上述方法提取冰川边界的精度达到89%,结果表明利用雷达干涉失相干特性进行冰川边界提取是可行的.     

相位激电法在强干扰区的应用试验

相位激电法的观测信号是总场,信号幅值相对较大,因而所需要的发射功率相对较小、设备较为轻便。在相位计算过程中由于采用了基于信号和噪声在时间特性上的差别,提取或恢复弱信号的相关检测技术,明显提升了仪器的抗干扰能力。这里以相位激电方法在福建某矿区的应用效果为例,说明相位激电法在强干扰和接地困难条件下,可获得可靠的观测数据,实现了对目标地质体的有效探测。     

密集线性台阵地震背景噪声速度成像及其在湖南沃溪金钨锑矿勘探中的应用

多道面波分析技术在近地表勘探领域有着广泛应用,准确的提取频散曲线成为面波勘探成像的关键。文章介绍了一种新的地震背景噪声互相关面波频散成像方法——拓距相移法。该方法在传统相移法的基础上,利用阵内相移对小孔径范围的面波中高频信号进行提取,并利用阵外相移对大孔径范围的面波中低频信号进行提取,然后将两部分频散曲线融合从而得到更宽频带的面波频散曲线用于地下速度结构的反演。该方法在保证对近地表结构进行较高分辨率成像的同时,大大增加对深部结构的有效约束。2019年9月到10月期间,作者在湖南沃溪布设了8条密集测线,进行了1个月的地震背景噪声数据采集,并利用上述拓距相移法提取了0.1~2 s的瑞利面波宽频带相速度频散曲线。通过初步反演其中3条测线的背景噪声数据,获得了该矿区深度2.5 km以浅的地震横波速度结构。经与已知地质资料比对,160测线的地震横波速度反演结果与断层、岩性分界面及矿脉有着较好的对应关系,表明获得的沃溪矿区地震横波速度结构较好地反映了控矿构造、岩性分界以及矿体的分布位置等信息,为该区中—深部找矿提供了重要依据。该研究利用实际数据检验了拓距相移法的有效性,为今后深部找矿提供了一个有效的高精度成像方法。     

快速连续提取沉积物中还原性无机硫的实验方法与应用

还原性无机硫是沉积物硫中最活跃的部分,其含量变化控制沉积物中铁、磷及重金属等元素的地球化学行为,在地质过程和环境污染方面都具有至关重要的影响。化学连续提取法是目前沉积物中硫形态提取基本方法,但常用的冷扩散法处理单个样品耗时长,难以实现对大批量样品的快速连续提取。为实现快速、准确地测定沉积物样品各形态还原性无机硫的含量,本文采用热蒸馏法,改进基于前人的三步提取过程,通过优化实验装置预先制备实验所需的二氯化铬溶液,实现了样品还原性无机硫形态的快速连续提取;以过氧化氢为氧化剂,将提取的各形态硫氧化为SO24-后采用离子色谱进行检测。选取三峡库区沉积物样品进行重复实验检验,得到提取酸挥发性硫、黄铁矿硫、元素硫的标准偏差(RSD,n=3)分别为5.26%、1.22%和3.09%,重复性较好。进一步对酸挥发性硫、黄铁矿硫、元素硫的加标回收率进行测定,得到这三种硫形态的回收率分别为92.8%、93.6%、94.1%。本实验方法采用的热蒸馏法对单个硫形态提取时间为1.5h,用时较短,玻璃装置连接便捷、操作简单,分析检测准确度好,实现了一套装置对沉积物还原性无机硫形态的连续提取,可适用于大批量样品的硫形...     

基于PS-InSAR的 1995-2000 年苏州地面沉降监测

永久散射体(PS)技术在传统差分干涉测量(D-InSAR)中引入时间维,分析长时间内保持稳定的像元集相位变化,获得毫米级的地面测量精度,但是该技术要求处理的范围较小.采用分块处理的方法,通过PS差分干涉测量处理,得到1995-2000 年苏州地区地面沉降场的测量值.地面水准测量数据的验证分析表明,雷达差分干涉测量精度可达5mm(以水准测量代表地面形变的真实情况),基于分块处理的 PS-InSAR 技术在进行城市地面沉降监测和时空演化特征研究中具有很大的优势.     

推杆式热膨胀仪测量三种岩石高温热膨胀系数

<正>1研究背景热膨胀系数定义为:α=1/V0(V/T)P,表示当温度改变时,材料体积的相对变化量。岩石的热膨胀系数是表征其非简谐性质的重要物理量之一,基于热膨胀系数的格林乃森定律可以使物质的弹性和热学参数发生联系,因此获得高温下岩石的热膨胀系数具有重要的地学意义。实验获得材料的热膨胀系数包括X射线衍射法、膨胀测定法和干涉法三种方法。有关造岩矿物的热膨胀系数前人已经进行了详细的研究。     

差分干涉雷达技术中用永久散射体计算非线性沉降

本文的主要目的是对最近发表一篇论文中介绍的永久散射体(PS)技术进行补充说明。那篇论文阐明了现存的散射体，经过几年的时间仍然保持相关。它们可以通过一系列ERSSAR影像确定，然后进行时空分析以区分和确定每个PS对干涉相位的不同贡献。联合得出了相对高程，辱动，和大气引起的传播路线变化，从而准确测量出地面运动。     

基于Goldstein路径跟踪的相位解缠算法研究

InSAR（合成孔径干涉雷达测量）是一种新型对地观测技术,由于其高精度、大区域、可穿透云雾、全天候、全天时的工作特性,在数字高程模型（DEM）提取以及地表形变监测方面有着独特的优势.在InSAR图像处理的过程中,相位解缠是至关重要的一步,相位解缠效果的好坏直接影响到高程图的精度.本文利用ASAR数据,在ROI_PAC软件下进行处理,对DEM提取流程进行简要的分析.ROI_PAC软件处理InSAR数据所应用的相位解缠算法是最经典的路径跟踪法——枝切法.对于该算法本文进行了详细的分析探讨,并针对算法中残差点搜索的过程提出了一种新的改进算法思想.