基于GeoMedia的考古探测综合解释系统

无损探测是考古研究的一种先进方法和手段,它是一种通过地球物理方法不用挖掘而直接探测地下遗迹、遗物的考古技术.目前地球探测技术拥有众多的方法和手段,不同方法和手段获得大量的不同尺度、不同格式的地球探测数据,为了更好管理和应用这些不同类型的庞杂的探测数据,并将探测结果与考古信息和历史记裁进行相互印证判断,我们利用Intergraph的GeoMedia GIS技术,以考古探测数据为基础建立了一套基于地球探测考古的数据存储、管理、分析以及多种方法综合解释的多功能地理信息系统.本文详述了其系统结构、实现流程,该系统被应用于国家科技攻关项目中,并且可推广应用.     

GPR技术在考古勘探中的应用研究

地面航向雷达（ＧＰＲ）是一种高分辨率浅层地球物理勘探仪器,它适用于考古勘探中目标体埋藏浅、尺度小、物性差异不大的特点。结合近几年实际应用实例,本文介绍了ＧＰＲ技术及其对承础石、夯土城墙和早期墓葬等不同考古遗存的探测效果,并就考古勘探的地球物理特点对ＧＰＲ的数据处理和解释进行了探讨。     

自适应Chirplet变换及其在探地雷达目标探测中的应用(英文)

探地雷达不仅能够探测金属目标体,而且能够探测非金属目标体,而成为UX0和地雷探测的一种重要的浅部地球物理方法。但是在地雷和UX0探测中,目标体埋藏深度浅,在探地雷达数据信噪比较低情况下,地表和土壤层的反射严重干扰对目标体的拾取。本文采用自适用Chirplet变换来消除地表层和土壤层变化的干扰,并在Radon—Wigner分布的基础上,采用自适用Chirplet变换来拾取目标体的信号。通过对实际探测实验数据应用证明,本方法处理结果比传统的偏移方法具有较高的信噪比,并能清晰地提取目标体信号。     

基于ArcGIS的遥感与地球物理考古探测数据综合管理系统研究

遥感与地球物理考古探测数据类型多样,然而各种探测数据因缺少综合管理和分析平台,使综合分析更加困难,从而限制了考古探测技术应用效果。在了解遥感与地球物理考古探测技术的基础上,本文对当前遥感地球物理考古探测数据管理系统进行逻辑和业务需求分析,构建基于ArcGIS Engine开发引擎和Visual Studio 2017平台的遥感与地球物理考古探测数据综合管理系统。系统通过分层次设计功能模块,实现考古探测数据的编辑、解释、分析以及数据之间的交互和管理。实际应用表明,对于遥感地球物理考古探测技术与地理信息技术相结合的思路和研究,能够提升遥感与地球物理考古探测数据的综合分析能力,促进考古探测技术的有效应用。      

基于综合地球物理方法的覆盖型岩溶发育规律研究——以徐州地区为例

采用综合地球物理方法对徐州地区的覆盖型岩溶区进行调查,研究岩溶发育的地球物理场特征及平面分布规律.基于综合地球物理解释成果进行分类统计,实现研究区内岩溶发育规律的定量分析.研究表明,在覆盖型岩溶区调查中综合利用多种物探方法,能够相互补充和验证,可以有效地查明基岩埋深及起伏特征、覆盖层结构、断裂构造、岩溶破碎带及具有一定规模的溶洞.通过地球物理统计分析,徐州地区马家沟组和张夏组岩溶发育极强,岩溶破碎带占比在25%以上;三山子组和炒米店组岩溶发育强,岩溶破碎带占比在10%左右,废黄河断裂带对主要可溶岩地层的岩溶发育具有明显的控制和影响作用.徐州地区岩溶发育与埋藏深度呈反向相关关系,即岩溶发育总体上具有随深度增加而逐渐减弱的趋势,岩溶在30～40 m深度最为发育,岩溶破碎带占比可达11%以上,在80 m深度占比减少至约3%.综合地球物理探测与统计分析结果经钻探资料证实较为可靠,很好地说明了在覆盖型岩溶发育规律研究中基于综合地球物理方法的探测与统计分析的有效性.     

高密度电阻率法在葬墓考古的应用

出于对文物保护的需要,野外考古需要使用不损害文物的探测技术,因此不会使地下文物受损的地球物理考古是考古调查的一个必然发展方向.本文以江西某葬墓区为研究对象,运用高密度电阻率法重点探测葬墓区的古遗址和古文物的分布和赋存区域,介绍了高密度电阻率法的方法原理、方法特点、数据采集和数据处理,并对数据进行了解释.通过这次探测研究,得到了一些重要考古成果,查明了墓葬封土的分布区域和墓葬的结构与墓道分布,并且调查出了可能出现的陪葬墓、陪葬坑、墓园建筑、陵寝设施及其位置,为进一步的考古探测和发掘提供了重要依据.     

山区公路微动探测方法应用试验研究

复杂山区的公路建设运营对地球物理探测提出了巨大挑战.非侵入式微动探测方法无需主动震源,作为地震类方法的一种,其独特的优势已经体现在地热资源探测、城市地下空间精细探测等领域.针对目前山区公路建设运营中对地球物理探测的重大需求,本文研究微动探测方法的应用效果.首先,根据研究区地形设计了十字形与直线型进行野外微动数据的采集,进而利用空间自相关法从微动信号中提取瑞雷波频散曲线,最后获得视S波速度剖面.通过与高密度电法探测结果对比发现微动探测方法在山区可以有效的识别隐伏构造和不同的岩性层、刻画高速异常地质体等.在灵活改变观测系统的情况下,针对山区公路建设对地质信息的要求,该方法可以提供关键的精细地质结构信息.通过本研究,初步证实了微动探测方法在山区探测的有效性,为后续复杂条件下的地球物理探测提供了新的有效探测手段.     

自电位概率成像的研究

自电位测量是一种传统的地电方法,现在仍然在地球物理的许多领域内应用,诸如采矿、水文地质、地热、考古、山体滑坡、堤坝探测等.近年来在地震预报和火山喷发等动态监测方面也有成功的应用,如希腊、日本等国采用VAN方法.我国在海城及唐山地震前,也有过一些自电位前兆纪录,还在不少地电台站上开展了自电位的试验研究,试图在监测地震方面取得经验.     

城市地下空间地球物理探测技术与应用

城市地下空间开发利用是缓解土地资源紧张、解决"城市病"的重要途径,合理开发利用地下空间资源的关键问题是如何实现城市下方地质体"透明化".受施工场地、安全等因素的制约,传统地质填图调查方法难以获取城市地下精细结构信息,地球物理方法具有无损探测的特点,已成为开展城市地下空间精细地质结构探测的主要技术手段.然而地球物理方法种类较多,不同方法应用前提、范围和效果差别较大,为给城市地下空间资源探测选择适合的地球物理方法,本文结合实际案例,系统分析了微重力、高密度电法、浅层反射地震、面波勘探、探地雷达等不同地球物理方法在城市地下空间探测中的应用效果和适用前提.在此基础上,对比了不同方法探测深度、分辨率及其在城市地下空间开发探测的适用阶段,并对未来城市地下空间探测技术发展做了展望.     

低频地质雷达新技术在滑坡勘查中的试验研究

滑坡地质灾害在我国西北、西南广泛分布,传统的滑坡调查是采用地面调查结合钻探、槽探、坑探等方法进行.采用高性价比的地球物理手段进行滑坡勘查,对查清滑坡结构、探索其成灾机理和地质灾害评估及预警有重要意义.本文研究目的旨在探索研究低频地质雷达方法在滑坡勘查中的应用效果,为地质灾害调查提供实用技术手段.通过理论分析和野外试验,建立了滑坡正演模型,得出了滑坡典型电磁波传播特征,并在西北和西南几处滑坡上开展了野外试验,分析了黄土滑坡和基岩滑坡的雷达剖面特征,给出了地球物理解释.试验结果表明:低频地质雷达技术能够划分滑坡地层结构,对滑面深度和滑床形态准确刻画,对落水洞位置准确定位,这充分证实地质雷达是一种实用有效的地质灾害调查与评价技术手段.     

地球物理技术在我国考古和文物保护工作中的应用

20世纪80年代以来，我国考古及文物保护工作者和地球物理工作者越来越认识到地球物理技术在考古和方物保护方面可以发挥作用，在古幕探查、大型古建筑地下遗存现状、古遗迹断代等方面，地球物理技术都找到了发挥作用的机会，本文通过地球物理技术在云冈石窟、龙门石窟、克孜尔石窟、北京故宫紫禁城、嵩岳寺塔、古泗州城遗址、风阳明中都等的物理探查实例，以及查找古幕、古遗迹断代等方面的工作，介绍了我国在考古和文物保护领域应用地球物理技术的进展，并指出了物探在用于考古和文保时的特点和展望。     

电阻率层析成像法在辽阳活断层探测中的应用

电阻率层析成像法是近年来迅速发展起来的地球物理新技术,目前逐渐成为工程物探中的主要方法。在辽阳市地震活断层与地震危险性评价研究中运用该方法取得了良好的效果。通过在目标区布设探测剖面,辅以浅层地震,地质钻探,可以准确地探测断层的几何结构和物理特征,为辽阳市活断层探测与地震危险性评价研究提供准确可靠的物探依据。     

老鸦陈断层的地质特征及活动性

在郑州市地震小区划研究中,发现市北面可能存在一条通过市区的老鸦陈断层。通过对物探、地质和卫星遥感等资料的收集解释分析,以及开展地质、深浅层人工地震勘探和汞气测量,查清了该断层的位置、产状和活动性,为该市的地震小区划工作提供了重要依据。     

综合物探方法在滑坡地质勘探中的应用研究

综合物探方法在滑坡等地质灾害的勘探中发挥着重要的技术作用。这里以河南省某地滑坡勘探为例,利用高密度电阻率法和地质雷达法等综合物探方法,分析两种物探方法的技术原理、联合解释,并结合地质钻探、地质调查等资料,查明该场地滑坡体的分布情况。结果表明,综合物探方法能有效地减少物探的多解性,提高成果解释精度,其综合物探解释成果与地质情况较为吻合,显示出综合物探方法在滑坡等地质灾害勘探中的重要作用。最后,对综合物探方法及综合解释进行了简要的总结和展望。      

Geophysical greenfield exploration in the permo‐carboniferous Saar–Nahe basin—The Wiesbaden Geothermal Project,Germany

Structurally bound upwelling and outflowing hot fluids in the city of Wiesbaden suggest an interesting geothermal potential at the northern margin of the permo‐carboniferous Saar–Nahe basin, Germany. The Saar–Nahe basin in the Wiesbaden area was previously not a target for intensive geophysical prospecting of the deep underground. We present an exploration concept to investigate potential geothermal reservoirs near Wiesbaden for heat and power production. The acquired geophysical exploration data give new insights into the local geometry and internal structure of the Saar–Nahe basin. The exploration combines a wide range of methods, including the analysis of data, a dense grid gravity survey, as well as two‐dimensional and three‐dimensional seismic surveys. The resulting data, which for the first time reveal the deep structure of the Mainz and Saar–Nahe basins near Wiesbaden down to a depth of c. 4,000 m, show that the Saar–Nahe basin is strongly segmented and contains deep‐reaching active faults. Combining these information with numerical models of the stresses in the fault system and of the temperature distribution in the exploration area, a promising drilling target has been identified, which promise high permeability at a low risk of induced or triggered seismicity.     

Geophysical study of the Peinan Archaeological Site,Taiwan

The Peinan archaeological site is the most intact Neolithic village with slate coffin burial complexes in Taiwan. However, the area that potentially contains significant ancient remains is covered by dense vegetation. No reliable data show the distribution of the ancient village, and no geophysical investigation has been performed at this site. To evaluate various geophysical methods under the geological setting and surface condition of the site, the physical properties of the remains were measured and four geophysical methods involving magnetic, electromagnetic (EM), electrical resistivity tomography (ERT), and ground-penetrating radar (GPR) were tested along three parallel profiles. The results imply that the EM and magnetic methods are much cost-effective and suitable for investigating the entire area. GPR and ERT methods can provide high resolution subsurface image, which are much suitable for subsequently detail investigation.The EM and magnetic surveys were thus conducted over the entire Peinan Cultural Park to understand the distribution of the ancient building remains at the Peinan site. The results of this study were verified by subsequent excavations, which indicate that the EM survey was successful in delineating the majority of the ancient village because the basements of building are highly resistive in comparison to the background sediment. The results of this investigation suggest that the ancient village was broadly distributed over the eastern part of the Peinan Culture Park and extended to the southeast.     

第四纪沉积区断层及其上断点探测的地震方法技术——以银川隐伏活动断层为例

地震勘探方法是隐伏断层探测的一种有效的地球物理探测手段,而地震勘探的探测参数是影响探测效果和断层定位精度的主要因素.本文以银川市活断层探测的浅层地震勘探资料为例,并结合石油地震勘探剖面结果和钻孔地质资料,阐述了在第四纪覆盖层较厚的地区,由深至浅追踪目标断层形态和确定断层上断点空间位置的方法技术.结果表明,采用高分辨率地震勘探和钻孔地质剖面相结合的探测方法是确定隐伏断层位置、判定断层活动性的有效方法.     

古潜山油气藏研究综述

文章介绍了古潜山油气藏的勘探历史、研究现状、分类及特征, 并指出开展“残留盆地”的研究对古潜山油气藏的勘探具有指导意义.作者按照简单易行的原则,将古潜山油气藏分为两大类共六种.随后作者阐述了形成大型古潜山油气藏的条件,包括构造背景、沉积环境以及成藏配置等等,最后文章介绍了古潜山油气藏勘探的重要技术,主要有叠前深度偏移处理、综合地球物理方法以及古潜山内幕裂缝预测技术等等.     

基于Morgenstern-Price法的南京大报恩寺地宫稳定性分析

处于中国南方潮湿多雨环境下的古代土遗址,易受雨水的冲刷和浸渍而导致土质松散及崩塌。本文以南京报恩寺地宫、塔基保护技术为研究对象,通过现场试验和变形监测,分析影响其稳定的因素并运用M-P法对其稳定性进行了计算,提出了适用于地宫加固的方案。     

王家沟断层组与九家湾断层组转换区的地球物理研究

针对王家沟断层组与九家湾断层组转换区基岩走势及目标地层的变化情况,确定适合转换区物探方法探测的观测系统参数,并辅以现场踏勘,确定合理的探测测线,利用wseis15和RES2DINV软件对在探测测线上采集到的原始数据进行处理,得到时间剖面和地层视电阻率剖面,比对两条断层组已有物探资料中土层变化的特征,总结归纳出在转换区内土层变化情况。