含水溶洞的地面核磁共振响应数值模拟研究

针对目前水平层状含水层的地面核磁共振响应特征已研究的比较透彻,而含水溶洞的响应特征却鲜有涉及的现状,本文给出含水溶洞地面核磁共振响应的计算方法.在文中,作者使用华军对双重Bessel函数无限积分的计算方法,实现了大回线源激发磁场的快速计算.再通过对地面核磁共振正演公式的离散化,实现了三维结构含水体的地面核磁共振正演计算...     

地下介质三维模型中界面的描述方法

介质模型可分为离散模型和连续模型，离散模型，使用规则网格或不规则网格将空间离散化，网格内介质参数不变，对连续模型，可用解析函数描述，或者由插值方法得到介质参数的空间分布，连续模型的描述，要素之一是界面的描述方法，本文借助计算机图形学和计算机辅助几何设计中发展起来的曲线和曲面技术，使用参数形式的Coons曲面、Bezier曲面、B样条曲面和三角形面片，描述三维地质构造,结合地震勘探采集系统设计的实际需要，给出一种三角形面片的模型描述方案。     

用传输线模型法计算非均匀介质中的电场响应

介绍了一种非均介质中电场响应的数值模拟方法.传输线模型法是以惠更斯原理为基础,通过建立麦克斯韦方程中电场和磁场与传输线方程中电压和电流的等效关系,按时间步进的办法来模拟电磁场响应的一种电磁场数值计算方法.从一维介质中电场传播的物理过程出发,导出了点电流源情形下地质介质中电场响应迭代方程;编程计算了非均匀介质中的电场响应,其结果表明,用这种方法对非均匀介质中的电场响应进行数值模拟是行之有效的.     

用格子玻尔兹曼方法模拟非均匀介质中的电场响应

介绍了用格子玻尔兹曼方法模拟非均匀介质中的电场响应的数值模拟方法. 格子玻尔兹曼方法是从微观领域出发进行数值计算的一种全新的正演模拟方法;从玻尔兹曼碰撞模型出发,利用泰勒展开和Chapman Enskog展开,在基本力学守恒条件和约束条件的限制下,导出了电场响应的扩散方程,得到了局部平衡分布函数的表达式,给出了若干正演模拟的结果;其结果表明,利用这种方法进行非均匀介质中的电场响应正演模拟具有灵活、方便和简单等优点.     

运用分形方法模拟地震勘探中的三维随机介质

实际的地震勘探遇到的是复杂随机介质,常规层状介质地震波场理论已经不能适应于高精度地震工作,需要进一步发展非均匀介质地震波场理论.本文首次给出了运用分形方法建立三维随机介质的具体算法;其次引入了三维锥形函数来压制建模时产生的离散误差;最后,通过建立几种三维随机介质模型来讨论尺度系数和豪斯特指数对模拟结果的影响,并且简单构建了区域多尺度随机介质模型.模拟的结果表明,分形方法可以更方便、灵活地模拟三维随机介质.针对南海某地区生物礁储层非均质性强的特点,在建立生物礁速度模型时,对目标区充填了多尺度的分形随机介质,波动方程正演模拟结果表明,分形随机介质可以用来描述生物礁等非均质性储层.     

三维电磁模拟技术及其在频率测深法中应用

利用现有的并矢格林函数和积分方程理论对轴向频率测深三维问题进行正演模拟,并讨论其精度．三维良导体或高阻体的存在对频率测深电场分量Ｅｘ定义的视电阻率响应（振幅、相位）分布特征的影响各有其特殊的规律性．选择测量电极中心作为频率测深三维问题正演计算结果的记录点,既使视电阻率响应在异常体正上方获得最大异常,同时又使正演计算的拟断面图的异常分布与异常体之间有很好的对应关系．     

三维电磁模拟技术及其在频率测深法中应用

利用现有的并矢格林函数和积分方程理论对轴向频率测深三维问题进行正演模拟，并讨论其精度．三维良导体或高阻体的存在对频率测深电场分量Ｅｘ定义的视电阻率响应（振幅、相位）分布特征的影响各有其特殊的规律性．选择测量电极中心作为频率测深三维问题正演计算结果的记录点，既使视电阻率响应在异常体正上方获得最大异常，同时又使正演计算的拟断面图的异常分布与异常体之间有很好的对应关系．     

三维电磁模拟技术及其在频率测深法中应用

利用现有的并矢格林函数和积分方程理论对轴向频率测深三维问题进行正演模拟，并讨论其精度．三维良导体或高阻体的存在对频率测深电场分量Ｅ_ｘ定义的视电阻率响应（振幅、相位）分布特征的影响各有其特殊的规律性．选择测量电极中心作为频率测深三维问题正演计算结果的记录点，既使视电阻率响应在异常体正上方获得最大异常，同时又使正演计算的拟断面图的异常分布与异常体之间有很好的对应关系．     

合成三维横向非均匀介质远震体波接收函数的Maslov方法

三维横向非均匀介质远震体波接收函数的合成算法对于三维介质远震体波接收函数研究至关重要．本文发展了基于Ｍａｓｌｏｖ理论的横向非均匀介质接收函数合成算法,针对远震体波接收函数计算的特点,利用遗传算法完成三维动力学射线追踪,并采用递归算法组织射线的追踪过程,从而在保证追踪精度的同时提高了射线追踪的效率,并可完全避免传统射线追踪过程中的射线编码问题．正演计算结果表明,此法是一种高效、实用的三维横向非均匀介质接收函数计算方法．     

合成三维横向非均匀介质远震体波接收函数的Maslov方法

三维横向非均匀介质远震体波接收函数的合成算法对于三维介质远震体波接收函数研究至关重要．本文发展了基于Ｍａｓｌｏｖ理论的横向非均匀介质接收函数合成算法,针对远震体波接收函数计算的特点,利用遗传算法完成三维动力学射线追踪,并采用递归算法组织射线的追踪过程,从而在保证追踪精度的同时提高了射线追踪的效率,并可完全避免传统射线追踪过程中的射线编码问题．正演计算结果表明,此法是一种高效、实用的三维横向非均匀介质接收函数计算方法．     

2D MRI和3D MRI序列对直肠癌术前分期诊断的价值研究

目的:评估磁共振二维T2加权自旋回波成像序列(2D-T2WI TSE)与三维T2加权自旋回波成像序列(3D-T2WI TSE,VISTA)两种成像方法在直肠癌术前分期的准确性。方法:采用飞利浦3.0T MR机扫描,由两位放射科医师独立评估,回顾性分析从2016年1月至2016年4月间经病理确诊的33例直肠癌患者的2D-MRI序列及3D VISTA扫描序列图像。运用SPSS统计软件分别分析2D序列及3D VISTA序列对直肠癌术前T、N分期的准确性,并检验诊断结果的一致性。结果:33例病例,医师1与医师2其常规2D和3D VISTA检查序列T分期的准确性分别为70%和85%(P=0.274)及73%和82%(P=0.454),Kappa分别为0.576和0.790及0.618和0.746,3D VISTA序列评估T分期与病理结果的一致性优于2D序列;其N分期的准确性分别为58%和70%(P=0.182)及58%和67%(P=0.218),Kappa分别为0.252和0.407及0.267和0.376,N分期2D及3D VISTA分期与病理结果的一致性较差。结论:2D与3D VISTA序列对直肠癌TN分期的准确性无统计学差异,但是3D VISTA较2D序列在鉴别T2与早期T3及N分期方面有一定潜在优势。     

侧向连续开孔地铁车站结构的三维地震响应研究

为了合理开发、利用地下空间资源,目前国内出现了一种新型的地铁车站结构形式:侧向连续开孔的地铁车站结构.因为车站边墙的开孔会削弱结构的整体抗震性能,所以有必要研究该结构形式的抗震能力.对侧向连续开孔的地铁车站结构建立了三维计算模型,通过研究其三维地震响应规律,确定了结构的薄弱部位,得到了地震荷载引起的结构内力的增幅.该研究成果可为今后此类地铁车站结构的抗震设计提供参考.     

基于多匝环形线圈的核磁共振信号响应计算与试验研究

核磁共振接收信号的质量主要受探测天线的传递特性影响,当传递特性较差时,严重影响测量效果.结合目前国内外核磁共振找水仪天线的研制情况,给出了接收天线传递特性的计算方法,根据数值计算结果讨论了影响传递特性的天线参数.利用吉林大学研制的核磁共振找水仪进行实际测试,结果证明与讨论结果一致.本文得出的传递特性影响因素和接收信号质量评估方法,可以为不同类型核磁共振找水仪天线的设计提供依据,将促使核磁共振方法在复杂地形环境找水及隧道、矿井灾害水源探测等方面得到有效应用.     

地震活动的三维动画演示系统

详细介绍了辽宁数字遥测地震台网利用C语言、3DSMAX软件开发的地震活动的三维动画演示系统。     

利用大地电磁三维反演方法获得二维剖面附近三维电阻率结构的可行性

大地电磁野外实测数据目前大多为二维剖面数据.如何反演这些二维剖面数据获得较为接近实际地电情况的结果,是多数大地电磁工作者关心的问题.我们通过对理论模型的三维响应进行分析和对合成数据及实测资料的反演结果进行对比研究,讨论了利用三维反演的方法来获得大地电磁二维剖面附近三维电阻率结构的可行性.结果表明:可用三维反演的方法来解释二维剖面数据.对大地电磁二维剖面的张量数据进行三维反演,不仅可以沿剖面获得较好的二维断面结果,还能够得到二维反演所不能获得的剖面附近的三维电阻率结构信息.合成数据的反演算例表明:对二维剖面数据进行三维反演时,对角元素对于圈定剖面附近三维异常体的空间分布具有独特作用,应尽量反演所有的张量元素.     

三维可视化在CSAMT勘探中的应用

CSAMT法是一种强有力的地球物理勘探手段,具有测量迅速、探测深度大、信噪比高等优点,已被广泛应用于金属矿、油气田、地下水、以及地热田的勘探中.在CSAMT勘探资料解释方面,传统的二维电阻率断面很难清晰、直观地揭示3D(三维)地电结构的分布特征,为此应加强3D可视化应用技术的研究.本文详细的介绍了3D可视化的建模过程,将3D构造的建模分为空间曲面剖分、空间曲面拟合插值、空间曲面拓扑关系生成、3D结构网格剖分、属性建模等过程.并以一个CSAMT勘探实例,展现出3D可视化方法技术的突出优势.三维可视化可以多角度、多层面展现地下3D电性结构的分布特征,使我们更加清晰、直观地了解3D地质体的空间范围与几何形态.     

基于CTA影像数据全主动脉教学模型3D打印制备研究

目的：通过全主动脉CTA影像学数据实现教学模型的3D打印。方法：本课题拟利用高端CT扫描装置进行数据采集,优化扫描条件,从而生成符合3D打印要求的影像,并将数据进行图像处理与数据转化。结果：将3D影像进行图像处理与数据转化后利用3D打印机进行全主动脉教学模型制备。结论：全主动脉教学模型的3D打印制备可以完善教学模型质量与数量,从而提高教学效果。     

2D magnetic resonance tomography applied to karstic conduit imaging

Karstic conduits play a crucial role for water supply in many parts of the world. However, the imaging of such targets is generally a difficult task for most geophysical methods. Magnetic Resonance Sounding (MRS) is a geophysical method designed for imaging of water bearing structures. Initially, MRS was developed for characterizing horizontally stratified aquifers. However, when applying a 1D MRS measuring setup to the imaging of 2D–3D targets, the size of which may be much smaller than the loop, the accuracy and the lateral resolution may not be sufficient. We have studied the possibility of simultaneously processing several MRS aligned along a profile to perform a Magnetic Resonance Tomography (MRT). This work emphasizes the gain of resolution for 2D–3D imagery of MRT versus the interpolation of 1D inversion results of MRS along the same profile. Numerical modelling results show that the MRT response is sensitive to the size and location of the 2D target in the subsurface. Sensitivity studies reveal that by using the coincident transmitting/receiving (TX/RX) setup and shifting the loop around the anomaly area, the depth, section and position of a single karstic conduit with a size smaller than the MRS loop size can be resolved. The accuracy of the results depends on the noise level and signal level, the latter parameter being linked to the depth and volume of the karstic conduit and the water content in the limestone matrix. It was shown that when applying MRT to the localization of 2D anomalies such as karstic conduits, the inclination of the geomagnetic field, the orientation of the MRT profile and the angle of crossover of the conduit by the MRT profile must be taken into account. Otherwise additional errors in interpretation should be expected. A 2D inversion scheme was developed and tested. Both numerical and experimental results confirm the efficiency of the developed approach.     

三维/三维构造下大地电磁相位张量数值模拟

当地表存在三维非均匀电导率分布时,区域大地电磁响应发生畸变. 以往对这种畸变研究多假设近地表为三维,区域构造为一维或二维. 对于更一般的三维/三维构造,为了分析并消除这种畸变影响,真实反映地下三维区域构造信息,本文实现了三维大地电磁相位张量积分方程数值算法,并研究在不同地质模型下相位张量响应. 结果表明,相位张量不仅可以反映一般三维构造信息,亦可有效反映复杂近地表构造下三维区域构造信息,而无须假设区域构造为一维或二维,证明相位张量具有较强抗近地表局部非均匀构造干扰能力,能够保持更为一般的三维区域构造信息. 为了加快正演计算,同时保持一定精度,算法采用了积分方程多网格法.     

3D multi-fractal analysis of porous media using 3D digital images: considerations for heterogeneity evaluation

Pore structure heterogeneity is a critical parameter controlling mechanical, electrical and flow transport behaviour of rock. Multi-fractal analysis method was used for a heterogeneity comparison of three-dimensional rock samples with different lithology. Six real digital samples, containing three sandstones and three carbonates, were used. Based on the mercury injection capillary pressure test on these samples, we found that the carbonate samples are more heterogeneous than sandstones, but primary results of multi-fractal behaviours for all samples were similar. We show that if multi-fractal is used to evaluate and compare heterogeneity of different samples, one needs to follow some considerations such as (1) all samples must have the same size in pixel, (2) samples volume must be bigger than representative volume element, (3) multi-fractal dimensions should be firstly normalized to a determined porosity value and (4) multi-fractal results should be interpreted based on resolution of the imaging tool (effects of fine scale sub-resolution pores are missed). Results revealed that using normalized fractal dimensions, the real samples were divided to less and high heterogeneous groups. Moreover, the study of scale effect also showed that porous structures of these samples are scale invariant in a wide range of scales (from one to eight times bigger).