震源性质的倒谱分析ht

介绍了倒谱的概念．从天然地震与人工爆炸的震源差异入手，推断震源差异在各域的反映形式，探索表征这种震源差异的有效途径．将震源识别的研究方法从时间域、频率域扩展到倒谱域，提出了识别震源性质的倒谱分析方法，建立了一个震源类型的识别判据．对近年来发生的一些地震及爆炸事件进行了倒谱分析，结果表明该方法具有良好的效能．      

空间域位场延拓新方法研究

在空间域进行位场延拓,需要数值求解第一类Fredholm积分方程,由于所得方程组系数矩阵不是稀疏矩阵,求解该方程组需要的计算机内存大,计算量大,导致延拓算法在一般计算机上难以实现,阻碍了对空间域位场延拓方法的研究.在分析系数矩阵结构特征的基础上,本文证明了方程组系数矩阵是对称的分块Toeplitz型矩阵.利用系数矩阵的对称性和分块Toeplitz型矩阵与向量相乘的快速算法,解决了系数矩阵的存储和计算问题,使得空间域位场延拓成为可能,为研究新的位场延拓方法和分析延拓误差提供了一条新的途径.利用模型数据和实测资料,对空间域位场向上延拓、空间域积分迭代法向下延拓进行了检验,结果证实了空间域位场延拓的可行性和正确性.     

基于奇异谱分析的重磁位场分离方法

奇异谱分析是一种近年兴起的时间序列分析方法,它利用降秩原理实现信号分离.该方法将数据空间投影到不同特征的子空间中,并用奇异值来表征这些子空间的性质,最后通过截取奇异值实现数据的重构.重磁位场分离可以看成一种多信号叠加的分离问题.不同特征的重磁异常具有不同特征的奇异谱,这是奇异谱分析用于解决位场分离问题的应用基础.本文通过建立理论模型,分析重磁异常的奇异谱特征,得出适用于重磁位场分离的最优参数选择方法,并与传统方法进行比较.对比发现,无论是横向叠加模型、垂向叠加模型还是斜向叠加模型,奇异谱分析都具有很好的分离效果.最后,将奇异谱分析用于鄂东南某矿区的重力资料处理中,实现弱异常的识别和分离.     

地磁数据的HHT方法与传统分析方法的比较

介绍了HHT方法的基本原理,以新疆乌什台地磁数据为例,将HHT方法分别与傅里叶变换在适用条件、时间分辨率和谱分析上,小波变换在基底选择、重构误差、时间分辨率和谱分析上的差异性进行比较,发现传统的分析方法在某种程度上会受到时间域、频率域或者基函数选择等方面的限制,显示了HHT方法的优越性,它较传统的分析方法更加适合地磁数据的处理与分析。     

平面网格位场数据的空间域非线性曲率滤波方法

剖面测线位场数据的空间域非线性曲率涯波方法能够较好地分离提取剖面到线位场的趋势和剩余异常，本文首次将该方法推广应用到平面网格位场数据情况，为平面网格位场的趋势和剩余异常的分离提取提供了一种新的实用方法。在新疆某地区的实例计算表明，本文提出的平面网格位场数据的空间域非线性曲率滤波方法的应用效果好、计算速度快。     

重力密度界面反演方法研究进展

重力位场的界面反演是位场处理解释中的重要问题.本文针对重力密度界面的反演问题,较全面的介绍了一些有代表性的方法,包括空间域反演方法和频率域反演方法.重点阐述了当前占主流的频率域中的Parker-Oldenburg迭代方法,在此基础上讨论了重力密度界面反演目前存在的问题和以后的发展方向.     

补偿向下延拓方法研究及应用

位场向下延拓是重、磁处理和解释的常用方法,但其不稳定性限制了其在资料处理及反演中的应用.本文基于补偿圆滑滤波思想以及空间域向下延拓迭代法,通过逐次补偿的办法实现位场的稳定向下延拓.同时,在频率域空间给出了该下延方法的频率域响应因子,并讨论了其低通滤波特性,理论模型和实际位场资料试验表明该方法向下延拓稳定性具有较高的延拓精度.将其应用于重力密度界面反演中,改进反演的稳定性,实际莫霍界面反演表明下延因子具备实用性.     

界面位场的遗传反演方法研究

本文分析了Ｐａｒｋｅｒ－Ｏｌｄｅｎｂｕｒｇ位场反演方法中存在的问题，提出了用位场频率域快速正演方法与遗传算法相结合的位场遗传反演方法。     

位场波数域转换算法误差方程及其应用(英文)

偏移抽样理论是本文作者建立的更普遍的傅立叶变换数值计算的理论. 基于这一理论,作者在现文中导出了位场波数域转换算法误差方程,该方程不仅给出了更灵活的位场波数域转换算法,而且揭示了位场波数域转换中的误差规律.源于该方程的DFT0η η(0.5,0.5)化极技术可以大大提高低纬度(包括磁赤道)化极磁异常的分辨率和精度.该方程所揭示的波数域位场高通转换中边缘振荡的规律性(来源、形成机理和基本性质),从理论上指出了改善现有高通转换位场数据拓边技术效果的途径.     

Hartley变换与Fourier变换在位场数据处理和转换中的对比研究

Hartley变换是一种实数域变换方法,Fourier变换是一种复数域变换方法.而位场数据是实数,因此对于Hartley变换来讲可以直接使用,但对Fourier变换需要将实数转化为复数才能使用,这样就降低了效率.本文通过整理Hartley变换和Fourier变换的定义、性质、快速算法的计算量以及在位场数据处理和转换上的频率响应,对Hartley变换和Fourier变换进行对比研究.通过对比表明,Hartley变换的性质、频率响应均比Fourier变换复杂;Hartley变换快速算法的计算量比复数域Fourier变换的计算量少一倍,但与实数域Fourier变换的计算量相当.理论模型测试和实际资料处理结果表明,Hartley变换和Fourier变换在位场数据处理和转换方面的计算精度相当,且计算量也基本相同.因此,Fourier变换用于位场数据处理和转换时比Hartley变换更具有优势.     

位场向下延拓的波数域迭代法及其收敛性

提出了位场向下延拓的波数域迭代法. 对水平面上的位场观测值进行Fourier变换,得到其波谱. 根据第一类Fredholm积分方程的空间域迭代解法,推导出计算向下延拓水平面上位场波谱的波数域迭代公式. 在波数域中进行迭代,一直进行到相继两次迭代近似解的差值最大绝对值小于给定的精度,或迭代达到给定的最大迭代次数. 对这种迭代近似解进行Fourier逆变换,得到向下延拓的位场. 数值计算结果表明：与空间域迭代法比较,这种波数域迭代法简单、快速,并有同样好的向下延拓效果. 本文还证明了这种迭代法是收敛的,并给出了它的收敛特性和滤波特性.     

High‐accuracy practical spline‐based 3D and 2D integral transformations in potential‐field geophysics

Potential, potential field and potential‐field gradient data are supplemental to each other for resolving sources of interest in both exploration and solid Earth studies. We propose flexible high‐accuracy practical techniques to perform 3D and 2D integral transformations from potential field components to potential and from potential‐field gradient components to potential field components in the space domain using cubic B‐splines. The spline techniques are applicable to either uniform or non‐uniform rectangular grids for the 3D case, and applicable to either regular or irregular grids for the 2D case. The spline‐based indefinite integrations can be computed at any point in the computational domain. In our synthetic 3D gravity and magnetic transformation examples, we show that the spline techniques are substantially more accurate than the Fourier transform techniques, and demonstrate that harmonicity is confirmed substantially better for the spline method than the Fourier transform method and that spline‐based integration and differentiation are invertible. The cost of the increase in accuracy is an increase in computing time. Our real data examples of 3D transformations show that the spline‐based results agree substantially better or better with the observed data than do the Fourier‐based results. The spline techniques would therefore be very useful for data quality control through comparisons of the computed and observed components. If certain desired components of the potential field or gradient data are not measured, they can be obtained using the spline‐based transformations as alternatives to the Fourier transform techniques.     

图像增强技术在重磁图像中的应用

本文综述了图像增强技术在位场数据中的应用现状，并介绍了两种改进的图像增强技术，用于增强重磁图像特征。一种方法借鉴了直方图平滑化的思想，应用于位场彩色影像的色谱的自动确定。该方法的应用能够使色彩合理地配置，从而保证了图像的视觉效果和分辨率。另一种方法基于改进的Radon变化和梯度计算，用于重磁图像中线性特征的检测和增强。该方法能在变化域中突出显示线性特征，从而有利于线性特征的检测和增强。通过对简单图像和实际资料的应用，表明了两种方法在增强特征中的有效性。     

位场向下延拓的波数域广义逆算法

位场向下延拓是位场数据处理和反演中的重要运算,但是它的不稳定性影响了它在许多处理和反演方法技术中的应用.本文通过把位场向下延拓视为向上延拓的反问题,得到向下延拓的褶积型线性积分方程,再利用Fourier变换矩阵的正交对称特性,并结合矩阵的奇异值分解和广义逆原理,提出了一种稳定的不需要进行求逆运算的位场向下延拓广义逆方法——波数域广义逆算法,解决了位场大深度向下延拓的不稳定性问题.把这种方法用于三维理论模型数据和实际磁场数据的向下延拓获得了理想的结果.     

The iteration method for downward continuation of a potential field from a horizontal plane

This paper introduces an iteration method for the downward continuation of potential‐field data from a horizontal plane, and compares it with the conventional frequency‐domain method (Fourier transform) using 2D and 3D model tests. The paper evaluates the two methods in terms of the results, i.e. downward‐continuation distance and stability. The iteration method proves to be more stable and able to downward continue the potential for a greater distance than the Fourier transform method.     

分析研究基于小波分析与谱分析提高重力异常的分辨能力

重力数据是所有地下场源产生的重力场的叠加,探测对象经常被淹没在区域背景场之中,因此剩余异常的分离对于重力资料研究至关重要,而近来被引入位场领域的小波算子作为了滤波器和场源分析工具,在这里我们分析研究基于小波分析与谱分析的二维离散小波变换用于提高重力异常的分辨能力,再现出由简单形状场源描述密度不均匀的几何特征.本文先介绍二维多分辨率分析小波的基本理论及其提升算法,利用对数功率谱估计平均深度方法理论,接着对理论模型数据进行多尺度异常分解,估计地质体的形状、大小和深度,最后又对实测重力数据进行分析,并与传统常规方法进行比较分析,结果表明对于实际数据分析其方法也是具有可行性的.     

The theory of the continuous wavelet transform in the interpretation of potential fields: a review

We consider the use of the continuous wavelet transform in the interpretation of potential field data. We report its development since the publication of the first paper by Moreau et al . in 1997. Basically, it consists in the interpretation in the upward continued domain since dilation of the wavelet transform is the upward continuation altitude. Thus within a range of altitudes, the wavelet transform of the noise is decreased faster than the wavelet transform of the potential field caused by underground sources; this means that the signal-to-noise ratio is much better than those involved in other enhancing methods (e.g., Euler deconvolution, gradient analysis, or the analytic signals). Similarly to the Euler deconvolution, its first target parameters were the source positions and shape. The method has then been developed to estimate size and directions of extended sources (e.g., faults and dikes of finite dimensions) and also the magnetization direction in the case of magnetic data. Latest developments show that when combined with a Radon transform, the continuous wavelet transform can help in the automatic detection of elongated structures in 3D, simultaneously to the estimation of their strike direction, shape and depth. Several applications to real case studies have been shown before; however for clarity's sake in the present paper, only synthetic cases have been reproduced to clearly sum up the development of the methodology.     

多尺度τ-p谱及其应用

把小波变换与τ-ｐ变换有机地结合起来,本文提出了多尺度τ-ｐ谱的概念,给出了基于多尺度τ-ｐ谱作滤波处理和波场分离的方法．与通常的τ-ｐ变换相比,该方法将x－t域的地震记录变换到（τ,p,a）或（τ,p,f）空间（即多尺度τ-ｐ谱）．多尺度τ-ｐ谱比通常τ-ｐ谱增加了一维,因此用于波场分离或去噪,前者优于后者．若恰当地选择小波函数,该方法抗噪能力强,计算精度高．文中给出了模型及实际地震资料处理实例;证明了此方法的有效性．     

基于地震子波支撑和Curvelet域稀疏约束的面波衰减方法

面波噪声衰减是地震数据处理流程中的重要一环,传统的面波衰减方法主要依靠面波与有效信号的几何特征差异,在变换域中将两者进行分离.受复杂近地表因素的影响,面波往往呈现非线性特征,并且在变换域中面波与有效信号存在部分重叠,这都导致面波噪声与有效信号难以彻底分离,消除面波的同时也损伤了有效信号.针对这一问题,本文综合利用Curvelet变换对地震数据的稀疏表征特性以及地震子波支撑来构建方程,通过Curvelet域稀疏约束来恢复压制面波时损失掉的有效信号.文中对该方法进行了模型试算和实际资料处理,处理结果表明:本文方法能够在一定程度上恢复损失的有效信号,提高了面波压制方法的保幅性.     

基于Dreamlet变换的地震数据压缩理论与方法

为达到更加有效地表示地震数据的目的,仅仅将地震数据当作普通的图像数据处理是远远不够的,地震数据中蕴含的地震波的运动学特性也应作为重要因素而被考虑到.本文讨论了利用Dreamlet变换方法实现地震数据压缩的方法,并针对地震数据本身所蕴含的频散关系特性进一步提出了多尺度Dreamlet变换压缩方法.Dreamlet变换由2个一维局部谐波变换的张量积构成,它在提供地震波场时间-空间局部化性质的同时可以保留波场的运动学特性.通过对二维SEG/EAGE叠前、叠后数据的算例说明了Dreamlet变换用于地震数据压缩的有效性.利用压缩后的数据进行成像的结果更表明,与Curvelet变换方法相比,Dreamlet与多尺度Dreamlet方法可以提供更高的压缩比;在相同压缩比的条件下,使用Dreamlet与多尺度Dreamlet方法压缩重建后的数据进行成像能更好地保留成像结果中的重要结构.