复波形分析和彩色显示技术在全波测井曲线评价中的应用

利用全波(FWS)测井资料评价岩石特性如裂缝、倾斜地层边界时,常常需要对波型进行定性分析。常规的波形图不能展示FWS资料中的全部有用信息。应用本文提供的一种复波形分析方法——瞬时波形特征(IWC)分析法,加上彩色编码显示技术,我们可以看到FWS另外一些有助于地层评价的特点并揭示它们之间的相互关系。IWC分析中用到的特征量是瞬时相位、瞬时频率和一个称之为“透射系数”的复数变量。这些特征参量在彩色图象上的变化是岩石特性变化的一种很好的定性指示。透射系数反映地层的衰减,特别是裂缝剖面上的衰减。瞬时相位增强了对裂缝和边界的能力,     

基于振幅和瞬时频率的震相自动识别方法

为了充分反映地震信号振幅增大和频率改变的特征,发展了一种以振幅和瞬时频率比乘积为特征参量的震相自动识别方法。谐波信号和有限实际地震记录的应用表明,本方法具有较高的识别精度。     

小波变换与信号瞬时特征分析

基于经典Hilbert变换计算信号瞬时参数（如瞬时频率等），当信号中噪声较强时计算结果不能很好地刻划有效信号特征．本文提出了用小波变换求能量有限实信号对应的解析信号的一个定理，在此基础上给出了用小波变换计算信号瞬时参数的算法．理论分析及模型算例结果表明，本文提出的方法计算精度高且有较强的抗噪声能力．对地震记录的褶积模型，深入地分析了不同尺度下地震记录小波变换结果及其对应的瞬时参数含义，这对实际应用有重要意义．     

结构瞬时最优控制参数影响的数值分析

在瞬时最优控制算法理论分析的基础上，分别以单自由度和三自由度结构模型为例，研究了时间间隔和权矩阵对结构控制反应的影响。首先，进行了瞬时最优控制算法的理论分析，提出了控制算法的影响参数；其次，分别对单自由度和三自由度结构在无控、LQR和瞬时最优三种方法控制下，分析了时间间隔和权矩阵对结构反应的影响。结果表明：时间间隔和权矩阵对结构瞬时最优控制效果影响很大。     

基于EMD的信号瞬时特征的小波分析方法

提出了一种基于EMD(Empirical Mode Decomposition)的信号瞬时特征的小波分析方法。用这种方法提取非平稳信号的瞬时频率和瞬时幅值分三个基本步骤：首先,用EMD把信号分解成IMF(Intrinsic Mode Function)分量;接着,对IMF分量进行小波分析,从小波系数的幅角函数中提取小波脊线;最后,从小波脊线中提取瞬时频率和瞬时幅值。通过对仿真信号的分析,验证了该方法能有效地分析非平稳信号。     

短时单频脉冲震源的海洋浅地层剖面资料频移处理

采用短时单频脉冲震源的浅地层剖面,记录的波形数据空间假频较严重。因其信号具有频率高、频带窄的特征,通常利用Hiibert变换提取瞬时振幅属性（信号包络）供解释使用。但瞬时振幅均为正值,在进行构造解释时不方便使用。本文提出在对浅层剖面资料提取瞬时振幅的基础上,计算瞬时振幅的微分并配合滤波的方法,实现高频窄带浅地层剖面资料的一种频移处理。该方法把高频窄带的多周期信号变为低频带宽的单周期信号,有效扩展了倍频程并消除假频。应用在南海浅地层剖面资料处理中,资料处理后更利于构造解释。     

基于地震剖面瞬时峰值能量频率的衰减分析与气藏预测方法

由于流体本身的粘滞性和摩擦性,使得地震波在含油气地层中传播时衰减形成低频阴影.通过对叠后地震资料做时频分解,分析地层衰减特征,是当前除了AVO技术之外,比较流行的直接识别流体和气藏的技术.本文基于波动方程正演,模拟了地震波对含油气地层的响应.然后采用连续小波变换分析不同尺度剖面的瞬时能量特征,提取分频剖面上每一个点的峰值能量对应的频率,得到瞬时峰值能量频率剖面.通过分析瞬时峰值能量频率剖面,分析了地震波在地下介质中传播时的衰减特征.最后应用此方法对实际地震剖面进行了分析,验证了其有效性.     

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。     

剪切波分裂的复量分析:理论

采用复数运算,把实部和虚部作为两个相互垂直的坐标轴是处理向量偏振数据的一种自然方法。这就是把多分量数据由通常的笛尔卡坐标变换到极坐标,这样做就可计算瞬时振幅和瞬时极性。我们把这种方法称之为复分量分析,波动过程可以用能够表示波动类型各自特征的瞬时特性来表示。这种方法对于用瞬时特性检验剪切波的分裂特别适用,剪切波分裂时的瞬时振幅有几个局部极大值,而瞬时极性是矩形和半三角形的一个组合.剪切波的分裂可由瞬时振幅和偏振的显示来识别,分裂的剪切波的快波的极性和两个剪切波之间的延时可用色标显示来定量.瞬时特性的显示为叠加在一个极性色标显示上的波纹线.采用色标改善了剪切波分裂的识别能力和量化精度.     

西南海海槽地震资料处理及其似海底反射层特征

对西南海海槽的NT2-2地震测线进行了重新处理,突出了天然气水合物似海底反射层(BSR)的特征.比较了近炮检距剖面、叠加剖面、偏移剖面、瞬时振幅剖面与瞬时相位剖面上BSR的显示特征.指出了BSR在炮道集与共中心点道集上的分布.虽然在近炮检距剖面上能分辨部分BSR,但通过叠加与偏移可以得到BSR较清晰的图像.BSR的高振幅特征在瞬时振幅剖面上最为明显,而在瞬时相位剖面上容易勾画BSR的横向展布.     

希尔伯特-黄变换地震信号时频分析与属性提取

地震信号属于非线性和非平稳信号,传统的分析方法主要包括短时傅立叶变换、小波变换和Cohen类时频分布等等;希尔伯特-黄变换是分析非平稳信号的新方法,该方法的关键部分是信号的经验模态分解,通过经验模态分解,复杂的信号可以分解为有限的数量很少的几个固有模态函数,从而可以得到信号的希尔伯特时频谱;将该方法应用于单个的地震道数据,可以对地震道进行经验模态分解并得到希尔伯特谱,应用于地震剖面,可以得到意义更加明确的瞬时频率和瞬时振幅等地震属性,模型试算和实际应用表明了该方法的有效性.     

A new extension of seismic instantaneous frequency using a fractional time derivative

The seismic instantaneous frequency attribute has been applied to interpret a depositional layer. Instead of the standard instantaneous frequency, the Caputo fractional differential operator has been demonstrated as a more suitable mathematical tool of nonlinear analysis for the depositional layer. Based on the Caputo operator, we propose a fractional extension of instantaneous frequency attribute to detect thin layers of sandstone formations. From numerical analysis of a 25-Hz Ricker wavelet, we found that the fractional instantaneous frequency of 0.99 order keeps an approximation of standard instantaneous frequency and enhances the negative frequency (anomalous frequency spike), which help in more precise geological interpretation. A three-layer wedge model and a case history from the Bohai Bay Basin showed that the 0.99 order instantaneous frequency provides more depositional sandstone information than the standard instantaneous frequency. The anomalous frequency spike, at the merging point of the top and the base reflections or at the tip of the stratum, of 0.99 order instantaneous frequency is more prominent than that of the standard one. The results help to interpret the thickness changes of thin sandstone formations. In practical application, the 0.99 order instantaneous frequency has revealed several deposition phases and lateral heterogeneity of a fluvial reservoir system. Therefore, the 0.99 order instantaneous frequency is a valuable seismic attribute for reservoir characterization.     

A time varying AR coefficient model for modelling and simulating earthquake ground motion

A smoothness priors-time varying autoregressive (AR) coefficient model method for the modelling of earthquake ground motion is shown. The method yields the instantaneous smoothed values of the AR coefficients and the instantaneous smoothed values of the innovations variance. These results in turn yield estimates of the instantaneous spectral density, the time varying covariance function and a simulation model for the ground motion data. An example of the application of the method to the analysis of an accelogram from the February 1971 San Fernando, California earthquake is shown.     

地震信号的复地震道分析及应用

复地震道分析又称三瞬分析,该分析方法可将反映地震信号局部变化情况的地震波的瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率等信息分离开.本文应用Hilbert变换求解虚地震记录,用复地震道分析方法求取"三瞬"信息,并用该方法计算了理论合成地震记录的瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率,获得了较好的效果.同时,本文也利用该方法对某区块实际地震资料进行了处理,结果表明,复地震道分析方法获得的"三瞬"信息可反映地震信号的局部变化,有助于进行地震薄互层分析,并能提高数据的解释精度.     

Evaluation of simplified methods of analysis for structures with triple friction pendulum isolators

Triple friction pendulum isolators, that exhibit behavior with amplitude‐dependent strength and instantaneous stiffness, represent a new development in seismic isolation. The application of simplified methods of analysis for this type of seismically isolated structures requires development of tools of simplified analysis and demonstration of their accuracy. This paper describes these tools and presents validation studies based on a large number of nonlinear response history analysis results. It is shown that simplified methods of analysis systematically provide good and often conservative estimates of isolator displacement demands and good estimates of isolator peak velocities. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

三种变换在强震记录分析方面的研究

在简要地介绍比较了傅立叶变换、小波变换、希尔伯特-黄变换理论的基础上,针对集集地震大量强震记录进行各种变换分析比较,以探求希尔伯特-黄变换在强震记录分析中应用的前景.通过对集集地震60条不同震中距和场地的强震纪录,分别作傅立叶频谱、希尔伯特-黄边际谱和能量密度谱分析,列表归纳对比显示希尔伯特-黄变换在强震记录处理中基本表现出和其他变换相同的趋势,并有其新特点,能体现出强地震动的瞬时特性,是对现有强震数据处理方法重要的补充.     

地震属性参数在札达—泉水沟深地震测深资料预处理与震相识别中的应用

地震属性分析技术在地球物理勘探领域的广泛应用,启发研究人员将其应用于人工源宽角反射/折射深地震测深剖面的资料预处理和震相识别。采用札达-泉水沟深地震测深资料,提取振幅、信噪比、主频、瞬时带宽、瞬时高频能量等地震属性参数,分析不同参数的物理含义,挑选其中对界面变化敏感的参数,对深地震测深资料进行预处理,并利用P波和S波的联合扫描,提高震相识别的准确性。走时互换结果显示,采用地震属性参数可有效提高震相拾取的准确性,进而提高后续地壳速度结构反演结果的精度。     

信号的瞬时参数与正交小波基

对于可表成ｕ（ｔ）＝ａ（ｔ）ｃｏｓθ（ｔ）的信号,称ａ（ｔ）为其瞬时振幅,θ（ｔ）为瞬时位相,为瞬时频率．在许多实际问题中,瞬时振幅、位相、频率等瞬时参数的提取有重要意义．但已知的一些瞬时参数计算方法均各有其局限性．本文构造了一种频谱支集紧且有解析表达式的小波,利用它得到一种计算信号瞬时参数的能抗噪声干扰的快速、局部算法．理论分析和数值模拟的结果表明,该方法是实用而有效的,可望能满足许多实际问题的需要．     

地震信号瞬时参数实时计算方法

本文在简单介绍了信号瞬时参数实时计算方法的基础上,提出了一种新的基于稳态化假定的瞬时参数计算方法;通过与其它常用方法的对比分析,检验了本文提出的方法的精度和稳定性。     

Point process models for fine-resolution rainfall

Abstract

In a recent development in the literature, a new temporal rainfall model, based on the Bartlett-Lewis clustering mechanism and intended for sub-hourly application, was introduced. That model replaced the rectangular rain cells of the original model with finite Poisson processes of instantaneous pulses, allowing greater variability in rainfall intensity over short intervals. In the present paper, the basic instantaneous pulse model is first extended to allow for randomly varying storm types. A systematic comparison of a number of key model variants, fitted to 5-min rainfall data from Germany, then generates further new insights into the models, leading to the development of an additional model extension, which introduces dependence between rainfall intensity and duration in a simple way. The new model retains the original rectangular cells, previously assumed inappropriate for fine-scale data, obviating the need for the computationally more intensive instantaneous pulse model.

Editor D. Koutsoyiannis