基于线性回归的重力数据三维RMS成像

这里提出了一种基于线性回归的RMS成像方法,通过该方法可以分析判断重力异常源所处位置及赋存范围的方法。经过线性回归,得相关系数、斜率和截距三个参数,利用这三个参数计算RMS并对场源进行成像分析,以得到场源的位置及赋存状况。为了验证算法的可行性,通过简单模型和实测重力异常数据进行试验分析,验证了该方法可以有效地显示出异常地质体的位置及空间赋存状态。     

概率成像技术在重力位场中的应用研究

重力数据处理反演解释方法技术长期以来都存在许多问题,而概率成像技术在重力勘探中能够解决复杂地质问题,且方法简单,相对容易实现,运算速度较快,计算解释结果相对稳定准确,在部分地区亦不需要很多条件参数约束,同时更不需要在重力反演中给出初始模型以及拟合迭代的具体过程,只需要把滑动窗口内的相关函数扫描点逐点进行计算即可,适合在大规模数据成像中使用。通过研究布格异常与基于位场分离的梯度成像,给出了多种组合的球体模型成像结果,成像方法可显示出异常地质体的空间分布形态,提高重力数据横向与垂向分辨率。     

基于归一化磁源强度垂向差分的磁源参数快速估计方法

磁异常快速自动反演是磁数据解释的主要手段,归一化磁源强度因不受磁化方向影响而成为三维磁数据解释的主要方法。本文在归一化磁源强度基础上,首先进行了不同高度上的垂向差分计算,再根据不同高度差分关系,推导出了一种基于归一化磁源强度垂向差分的磁源参数快速反演方法。该方法可通过调节延拓高度来提高计算稳定性。模型试验表明归一化磁源强度垂向差分具有更高的异常分辨率,极大值能够有效地识别场源水平位置,而快速反演方法则较好地获取了场源的深度与构造指数。将本文方法应用于内蒙古M区地面磁异常之中,获得了磁源的平面展布和深度及构造指数信息,为研究区隐伏岩体分布提供了依据。     

重力异常及其梯度张量DEXP定量解释方法的影响因素分析

快速成像反演方法是近几年重磁勘探定量解释的一个发展热点,由于其在计算过程中不需要加入先验信息,故而可以较为快速地估算场源的深度与密度等相关参量。DEXP(depth from extreme point)成像法由于在深度加权函数中考虑了构造指数,使得成像结果更为准确。笔者基于DEXP快速成像法的基本理论,首先,推导了重力异常及重力梯度张量的DEXP变换形式,并将其应用到场源解释之中;然后,采用理论模型试验,分别分析了数据的点距、误差、计算范围以及背景场对成像结果的影响;最后,将该成像方法应用于实测的全张量重力梯度数据,并与前人研究结果进行了对比与分析。理论模型试验与实际应用均表明:DEXP成像法能够有效压制数据噪声的影响,具有计算稳定性和准确性特点;数据的点距、计算范围和背景场均对DEXP成像结果具有一定的影响,因此在实际数据处理时,应该综合考虑它们对成像结果的影响,并且需要进行相关数据预处理以提高定量解释的精度。     

改进的位场相关成像方法

位场相关成像是根据实测异常与地下不同位置地质体所产生异常之间的相关系数来快速获得地质体的空间位置.现有的相关成像方法是利用球体模型来模拟地下地质体的形状,当场源体的实际形状与球体相差较大时,计算结果势必出现较大误差.为了解决这一问题,对该方法进行改进,以不同模型来模拟地下地质体形状,计算其产生异常与实测数据的相关系数,理论上使相关系数取得最大值的模型与实际地质体情况一致.因此,改进后的方法不仅可以获得地质体的位置参数,还可以对地质体的类型(构造指数)进行估计.磁异常的相关成像计算采用异常的解析信号来完成,这样可有效地避免磁化方向的干扰,且计算公式相对简单.通过理论模型试验,证明此方法可以成功地完成位场数据的反演工作,且稳定性较高.最后将其应用于上海实测磁异常数据的解释中,获得了地下未爆炸物的分布情况.      

功率谱用于计算不同尺度磁性体场源深度的分析

通过对北京地区航磁异常进行小波多尺度分解得到的细节异常和向上延拓得到的区域异常进行功率谱计算,对发现的问题进行分析。从理论模型试验及实际资料处理的分析中说明:功率谱用于计算水平尺度小于"窗口"的磁性体场源深度效果较好,而用于计算水平尺度大于"窗口"的区域构造的场源深度误差较大,并针对导致2种不同效果的原因进行了探讨。     

航空瞬变电磁合成孔径成像算法关键技术研究

将等效导电平面快速算法与合成孔径相关叠加技术相结合,实现了航空瞬变电磁快速成像解释算法。为了进一步获得更好的成像效果与更优的分辨率,对合成孔径算法中的关键技术进行了研究。首先给出最佳孔径尺寸的求取方法,并通过多个模型进一步验证孔径尺寸对于成像效果的显著影响;接着利用大量数值模拟结果分析孔径大小与异常体埋深、围岩与异常体电阻率比值等因素之间的关系,总结规律利用数值拟合方法求取其函数表达式,并根据函数表达式直接确定最佳孔径尺寸的大小;最后,利用多个模型示例证实合成孔径成像方法能够有效圈定异常范围、提高横向与纵向的目标分辨率,并且该方法不受海量航空数据的影响,计算速度快、可用于实时成像。以上研究成果进一步提高了航空瞬变电磁法的解释精度,为丰富航空瞬变电磁解释方法、提高勘探效率提供了理论依据。     

磁性场源深度成像 在雅鲁藏布江航磁异常带解释中的应用

在介绍磁性场源深度成像方法原理的基础上,通过理论模型试验给出场源深度计算的精度,并应用此方法计算出引起雅鲁藏布江航磁异常的磁性体深度,为进一步探讨雅鲁藏布江航磁异常带的性质提供了新的依据。     

CSAMT场源效应的三维模拟与试验

场源效应严重影响了可控源音频大地电磁法(CSAMT)的应用效果,为了分析场源效应的影响,利用三维积分方程数值模拟计算方法,模拟场源下方存在三维异常体模型,然后做了相关的野外试验。模拟和野外试验证明场源下方基岩深浅不同,受影响的是低频段,高频段几乎不受影响;低阻体产生的场源复印效应更强,也就是说观测数据受低阻体影响更大。     

低磁纬度区ΔT剖面磁异常场源深度计算的切线法

航磁ΔT剖面异常场源深度计算的切线法是基于中高磁纬度区建立起来的计算剖面磁异常场源深度行之有效的传统方法,以此方法为基础,明确地提出计算低磁纬度区ΔT剖面负磁异常场源深度的异常"反切"概念和做法,并从理论上证明了其正确性.通过ΔT剖面负磁异常的"反切"做法,使得传统的计算中高磁纬度区ΔT剖面磁异常场源深度的切线法及系数表可直接用于低磁纬度区,从而圆满地解决了低磁纬度区利用切线法计算ΔT剖面负磁异常场源深度的问题.     

相关成像技术在浅层地温测量中的应用

在浅层地温测量中,为了减小背景场干扰,采用梯度数据的采集方式,对理论模型以及野外某地的地温数据进行相关成像处理,结果显示出的温度异常体的位置和深度与实际异常体接近,且受到环境因素的影响较小。相关成像技术可以有效地应用于浅层地温测量的数据处理当中。     

基于L1正则化的地震谱反演方法

将L1正则化方法应用到地震谱反演的实现中,验证了谱反演方法在拓宽频谱宽度、提高分辨率上的可行性。对谱反演中L1正则化解的稀疏性和应用矩形窗造成结果不稳定的现象做了详细讨论,提出自动选择窗口长度进行谱反演的算法模式,并基于该模式对地震模型进行了试算。该方法有效地拓宽了数据的频谱宽度,提高了反射地震勘探的精度,为薄层的识别和更加复杂的地震勘探提供了一种新的思路。     

高精度相位相关速度分析技术在海上地震资料中的应用

海上复杂构造区地震资料数据信噪比低,以叠加能量法为主的常规速度分析方法其速度分辨率和精度不能满足精细处理的要求。以南海东部某工区为靶区,对比研究了高精度相位相关速度分析法与常规叠加能量速度分析法,前者提高了速度谱在空间和时间上的精度,得到效果较好的地震叠加剖面,特别是低信噪比区域的成像精度有较大提高。     

基于重力全张量数据的Parker-Oldenburg算法研究

相比重力数据,重力张量数据通常包含更多的异常信息。本文根据重力数据与重力张量数据的关系,利用位场转化技术,将重力张量数据应用于传统的Parker-Oldenburg密度界面反演算法中。通过模型试验,证明了在网格间距较大或者数据存在一定噪音时,使用本文算法进行反演能得到更好的效果。实验结果说明利用重力张量数据可以有效地提高密度界面反演的分辨率。     

利用实测重力垂直梯度反演长白山地区一剖面的深部构造

针对重力梯度高分辨率的特点,利用在长白山地区实测的重力垂直梯度数据,采用梯度空间参量图反演其深部构造。台阶模型试验表明: 重力梯度空间参量图能给出构造倾角和倾面的信息,结合重力梯度剖面和梯度空间参量图可以构建出地下构造的几何模型,进而对一些复杂构造进行解释。通过对比实测布格重力异常和实测重力梯度异常,重力梯度比重力异常的分辨率更高; 将梯度法应用到实测重力梯度数据的处理中,结果表明: 该方法对确定密度变化界面的水平位置和深度具有非常好的效果。     

地面磁梯度测量在勘查地下污水管道中的应用

利用在辽宁某地区实测的垂直磁梯度数据,采用欧拉反褶积方法对地下异常情况进行处理和解释。正演研究表明,理论计算获得的磁梯度比实测磁总场的灵敏度高,结合磁梯度数据和欧拉反演方法可以进行较为复杂地形的解释。通过将计算获得的磁梯度异常与实测磁梯度异常对比,后者对地质体的分辨率更高。对地面垂直磁梯度数据进行反演,结果表明:该方法能够准确地确定地下污水管道的边界和埋深。     

基于源波场重建与波场分解的逆时偏移

逆时偏移以其高精度、适于强变速地质体和不受反射层倾角限制的特点,已经成为处理盐丘、高陡倾角反射层和推覆构造等复杂地质体的标准成像手段。然而,其成像条件需要具有同一时间上的源波场与检波点波场,这在大规模数据上会导致存储的不足与I /O 时间过长。这种成像条件也会在波场传播路径上产生假象。鉴于此,提出了一套可以有效解决这些问题的逆时偏移方案。对于存储与I / O 问题,用源波场重建技术来使源波场与检波点波场在时间上同步,即在源波场正演过程中,仅需存储成像区域边界的波场和最后两层时间的波场作为源波场重建的边界条件和初始条件,从而大幅度节约存储与I /O。对于假象问题,利用上下左右行波分解成像条件与Laplace 滤波技术结合,以达到去除假象的目的。经测试,该方案取得较好的成像效果。其意义在于改进了逆时偏移去假象的方案,使其可以有效地对复杂地质情况进行高质量的成像,并通过源波场重建技术来减少实现逆时偏移所需要的存储与I /O 时间。     

孔—巷联合随采地震相关时差层析成像

煤矿井下回采工作面随采地震技术将采煤机作为震源,实现了动态精准、绿色智能探测的技术构想,可用于工作面内部静态地质异常体与开采动力地质灾害的超前探测。针对常规随采地震观测系统存在的成像盲区问题,提出孔–巷联合的随采地震观测系统设计方案,有效提高成像范围;基于地震干涉原理,采用频率域相关算法,对随采地震信号进行脉冲化处理,获得随采地震等效炮集;为解决随采地震CT层析成像中绝对走时难以获取的问题,提出直接利用相关时差进行CT层析成像的方法,求解过程中无需计算发震时刻,降低对初始速度的依赖。理论模型和实际资料测试结果表明:孔–巷联合观测系统有效扩大了成像范围;基于相关时差的随采地震层析成像方法可以对工作面内部进行速度成像,实现对静态地质异常体的探测;利用随采地震连续监测、动态成像的特点,还可实现对工作面内由于采动引起的应力集中区的实时动态监测,对工作面安全监测更有意义。