综合地球物理联合反演综述

阐述了综合地球物理研究的必要性，方法学及研究思路，指出联合反演是综合地球物理重要的定量解释工具，通过回顾联合反演的研究现状与进展，指出联合反演的发展方向。     

地球物理联合反演研究综述

地球物理联合反演由于使反演问题的非唯一性得到有效限制而越来越受到人们的重视。本文概述了联合反演的发展现状及实现的方法，并讨论了其发展趋势及其局限性，指出地球物理联合反演是地球物理数据分析的理想工具，而非线性联合反演方法则是地球物理联合反演发展的方向。     

基于混合差分进化算法的地球物理线性反演

地球物理反问题线性化处理之后, 各种反演算法归结为对病态线性方程组的求解. 为了快速准确地计算出地球物理参数, 本文提出了一种全新的基于LSQR算法的混合差分进化算法(Hybrid Differential Evolution Algorithm, HDE). 该算法利用LSQR算法给出DE算法的初始种群, 提高DE算法的计算速度和稳定性. 在不同噪声水平下, 对四种正则化方法Tikhonov、TSVD、LSQR和HDE的反演结果进行详细比较. 理论模型和实际数据反演的结果都表明: 改进的HDE算法应用于地球物理反问题的求解是成功的: 反演结果与原设定模型具有较高的相关性, 在稳定性和准确性上较常规的反演算法都具有一定的优势; 而且不需要给定正则化参数, 具有更强的实用性.     

量子退火最优化与地球物理反演方法

量子退火最优化方法的思想是基于模拟退火方法发展而来的,但利用的是量子跃迁隧道效应的机制,这和模拟退火基于热力学的退火原理是不一样的.本文首先概述了量子退火和模拟退火的区别所在;其次主要论述了量子退火在最优化方面的应用发展情况,比如伊辛自旋玻璃问题,旅行商问题,布尔可满足性问题等,讨论了具体测试问题中量子退火方法的应用情况以及和模拟退火方法的比较;随后对基于量子退火方法的地球物理反演原理和方法做了相应的阐述,讨论了不同参数比如温度、横向场的设置,比较了处于不同的横向场和势能状态的概率大小问题;最后就量子退火方法在地球物理反问体中的应用前景以及存在的问题做了简要概述.     

神经网络在地球物理反演中的应用

本文简要介绍神经网络与神经计算机，神经元模型，层状网络结构，误差逆传播算法及其在地球物理反演中的应用。     

基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法

在频率波数域和频率空间域实现了一种基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法,并在2-D空间进行了Marmousi模型炮集数据的处理.通过与Split-StepFourier、Phase-Screen和稳定的Born近似叠前深度偏移等方法比较,认为基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法不仅在效果上要优于前三者,而且还能更好地处理速度横向变化.在散射波场计算中,使用了一个更稳定的散射波场计算公式,扩大了拟线性Born近似的应用范围,使基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法能够适应更强的横向速度变化.     

多学科地震预报研究中的地球物理联合反演问题

对震源区岩石破裂用扩容物理数学模型求定岩石强度和破裂的整体的临界参数（前兆）的方法已发展起来了，这个参数就是单位体积裂纹的密度根据监测到的不同性质的地球物理场的异常变化数据和联合多学科反演问题的数值解，可对这一组合前兆进行定期判定。     

基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法

在频率波数域和频率空间域实现了一种基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法，并在2-D空间进行了Marmousi模型炮集数据的处理.通过与Split-StepFourier、Phase-Screen和稳定的Born近似叠前深度偏移等方法比较，认为基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法不仅在效果上要优于前三者，而且还能更好地处理速度横向变化.在散射波场计算中，使用了一个更稳定的散射波场计算公式，扩大了拟线性Born近似的应用范围，使基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法能够适应更强的横向速度变化.     

快速拟线性近似方法及三维频谱激电反演研究

Zhdanov提出的拟线性(QL)近似方法有效解决了积分方程计算速度慢、占用内存多的缺陷,但因为三维频谱激电(SIP)换源频繁,每次换源都需要重新计算剖分单元的并矢格林函数和一次场,所以用该方法模拟三维SIP的速度仍然缓慢.本文根据一次场及格林函数的空间对称性,提出了一种适用于多源电磁法的快速QL近似正演方法.在此基础上,实现了Cole-Cole参数范围约束的三维SIP共轭梯度反演方法.理论试算结果表明:快速QL近似方法适用于三维SIP正演模拟,计算速度较QL近似方法有了很大提高;Cole-Cole参数范围约束的三维SIP共轭梯度反演方法对零频电阻率、极化率等参数的反演效果良好,将异常区域剖分成2000块时迭代一次只需约0.2 s的时间,占用内存大约为140 MB.     

大地电磁三维反演方法综述

大地电磁测深（MT）资料的三维正、反演问题,已成为国际地球内部电磁感应领域研究的前沿课题.文中从算法思想方面简要地介绍了当前国内外MT三维反演的几种主要方法,探讨了今后MT三维反演研究的方向.     

非线性地球物理反演方法:回顾与展望

自20世纪90年代以来，非线性地球物理反演方法已走向成熟，这些方法包括线性化迭代法，仿真淬火法，遗传算法及联合反演方法等，线性化迭代反演基于开放物理系统状态发生相变的原理，要进一步改善模型参数化的技术和迭代过程的自组织；仿真淬火法与遗传算法基于自然过程的指数率或生物演化的优生率，可以相互结合以提高解估计的分辨率与置信度；联合反演要结合岩石物理性质的统计规律，才能取得兼容地质与综合方法的应用效果，地球动力学中的反问题不仅涉及偏微分方程系数项的求解，而且涉及初始条件或初始边界的求解，对地球动力学作用过程研究特别重要。     

工程地球物理方法技术研究现状综述

从工程地球物理的方法技术角度，结合相应的地球物理理论，综述了工程地球物理方法在各种工程领域的应用现状和发展，并具体讨论了各领域中存在的问题。     

偏移速度分析与速度反演方法评述

本文阐述了各向同性介质中纵波偏移速度建模中的速度分析方法原理及其优缺点,包括常规速度分析、偏移速度分析、层析偏移速度分析以及全波形反演。其中着重阐述了深度域速度建模中的速度分析方法原理及其在实用中的优缺点。最后对深度域偏移速度分析方法进行了展望。     

地球物理场流动观测数据管理系统建设

本文主要介绍了地球物理场流动观测数据管理系统的主要功能和关键技术。本系统主要功能包括流动地磁观测基础信息管理、数据入库、数据目录总览、数据浏览及备份、备份数据入库、数据库检查等。通过本系统的数据备份和备份数据入库功能,可按观测任务期次进行数据备份,并较好地解决了单位间的数据交换问题。数据目录让用户和管理者能够一目了然地了解库里的数据内容。数据库检查则可以定期对数据的正确性和一致性进行检查,以清除数据垃圾,保持数据库的健康性。     

探地雷达技术在古墓完整性探测中的应用

介绍了应用探地雷达探测地下古墓的原理及技术，阐述了该技术的基本方法及其数据图像处理过程，通过对湖南西部某处古墓的完整性探测，表明探测效果良好。     

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。     

国内外地震科学钻探与测井技术应用

大地震发生后, 在断裂带开展科学钻探是研究地震发震机理的快速反应和科学计划手段。 测井技术是重要的井中地球物理探测方法。 本文结合日本Nojima断层科学钻探、 美国San Andreas科学深钻、 台湾车笼埔钻探和中国汶川地震科学钻探研究成果, 综述了国内外地震科学钻探计划实施和研究进展, 对比和分析了测井技术在其中发挥的作用和取得的成果。 最后, 对地震科学钻探井中观测研究提出了建议, 并展望了测井技术在地震科学钻探中的应用。     

Radiating Vortices in Geophysical Fluid Dynamics

The dynamics of a single vortex on a beta-plane is discussed in this paper. A barotropic, an equivalent barotropic, one-and-a half and two-layer models are considered. The momentum and energy balances are used to describe the evolution of a vortex. A quasi-stationary balance of the Rossby, Zhukovsky-Kutta forces and the force induced by Rossby-wave radiation, describes the dynamics of the barotropic vortex. A net Coriolis force occurs if the fluid is stratified. The difference between the dynamics of cyclones and anticyclones results directly from the Coriolis force acting on a single vortex in a stratified fluid.All vortices radiate Rossby waves in the quasigeostrophic approximation but intense anticyclones propagate steadily in a one-and-a half layer model. A critical amplitude that bounds radiating and steadily propagating anticyclones is found. Steady propagation of anticyclones in general is impossible in a two-layer fluid due to the radiation of a barotropic Rossby-wave. Some solutions of solitary wave type which are known for a two-layer model, survive owing to wave interference.A single vortex can extract energy from a Rossby wave if synchronism conditions are satisfied. The wave interference again plays a crucial role in this case. The wave interference also determines the energy exchange of vortices located at larger distances. If the distance between the vortices is shorter than the length of the radiated waves, modon may be formed due to a small energy loss.The unbounded monotonic variation of the planetary vorticity is a characteristic feature of a beta-plane approximation. As a result, a single vortex propagates up to a 'rest latitude' where it disappears. The evolution of a single barotropic vortex over bottom topography provides another example of a background vorticity distribution with a local extremum above hills (valleys) or ridges (troughs). Physics of its movement differs from a beta-plane case, but if a vortex lies over broad topography, equations are similar and the evolution of a vortex manifests the same typical features. Particularly, a cyclonic vortex tends to drift to the top of a hill or a ridge. An anticyclonic vortex, on the contrary, slides to the bottom of a valley or a trough.An interaction of a barotropic vortex with a broad mean flow is tractable qualitatively on the basis of previous results. Numerical examples illustrating absorption of a small vortex by a larger one and a vortex movement across the flow, are direct analogies of the vortex evolution over a hill and a ridge, respectively. At the same time, strong influence of strain drastically changes the vortex structure.     

生物地球物理:地球物理方法在研究生物地球化学过程中的应用和发展

微生物广泛参与了其所处地质环境的物理和化学性质改造过程.监控微生物与地质介质之间相互作用的过程并了解其机制对近地面环境工程中土壤及地下水污染整治等实际应用有着至关重要的作用.地球物理勘测成像技术不仅能够在传统应用中测量和表征地表以下的物理特性变化, 大量直接有效的证据表明这些方法还可以捕获孔隙介质中的生物地球化学变化的动态过程, 包括监测微生物、微生物活动以及它们与矿物之间的相互作用.生物地球物理(Biogeophysics)作为勘探地球物理的一个新兴分支学科, 包含了微生物学、生物地球科学以及地球物理勘测等多个学科, 侧重于研究微生物与地质介质相互作用对地球物理场的影响.过去十几年在生物地球物理领域的研究充分表明和验证了地球物理勘测方法的独特优点(最小化侵入、时空连续及跨尺度运用), 并为将传统勘测方法用于探索跨时间空间各尺度的地下生物地球化学动态过程提供了理论及实验依据.本篇综述将系统介绍生物地球物理学科的理论背景、发展和研究前沿.首先讨论微生物及其活动引起的孔隙介质中物理化学性质的变化.其次, 将侧重于探讨微生物活动对包括地电法、电磁法、探地雷达以及地震法等不同地球物理场的响应.最后将讨论生物地球物理领域的机遇、挑战和潜在应用.