推荐新书《震相与地球内部结构的测定》

为了有利于地震战线开展基础地震学方面的研究,给全国地震观测第一线同志们提供一些学习的参考读物,我们计划编译一套地震观测研究系列文集,该文集的第一集《震相与地球内部结构的测定》一书已经出版。至今,人们对于地球内部结构的认识,主要来源就是对于地震波各种震相的研究,地震波能够在地球内部传播,因此,给我们带来了地球内部结构的信息。目前,对于这个认识及     

地震波Q值成像的一种代数重建方法

本文考虑到地震波在地球表面传播时的不均匀性数据特点,给出了球面图像重建的一种代数重建算法,对应用三角形有限元法进行了仔细的研究,可用于地震波 Q 值非均匀成像.     

用B-样条双正交小波拾取P波到时

地震波包含有许多震相,这些震相蕴涵着丰富的地球物理信息,反映了震源、传播路径等介质的特征,识别这些震相对于了解震源机制、地层结构以及地震波特性是很重要的.地震事件检测的一个重要目的是在地震发生前后提供地震的相关信息,以减少或避免地震带来的损失.由于P波和S波的特殊性,地震事件检测主要是识别P波和S波以及确定它们的到时,因此准确而高效地确定P波和S波到时方法的研究成为众多地球物理学家的研究热点.     

锥束CT精确重建算法研究最新进展

第八届三维图像重建及核医疗学国际会议于2005年7月在美国盐湖城召开.该会议是在CT、PET及SPECT图像重建领域最负盛名的会议之一.本文主要介绍在本次会议上提出的几种最新锥束CT精确重建算法,包括MD-FBP算法、R-line算法等;还讨论了这两种精确锥束重建算法的各自优点,并对CT图像重建领域下一步的研究方向做了展望.     

锥束CT图像重建算法在DSP上的加速方法研究

随着CT技术的发展,重建速度已成为CT系统的重要指标之一,图像重建加速的研究也成为CT研究的热点之一。DSP由于采用哈佛结构,具有专门的硬件乘法器以及广泛采用流水线操作等特点,已开始应用于图像重建加速。本文针对近年来开始应用的三维锥束CT的图像重建算法进行了DSP加速方法研究。首先介绍了DSP应用于图像重建的研究现状,其次,通过对三维重建的典型算法——FDK的算粒分解分析,结合DSP的硬件结构的特点,提出了一种基于DSP的CT图像重建的综合加速技术。该方法通过C的优化、汇编优化和编译优化的综合使用,充分利用了硬件结构和软件流水技术,采用TMS320C6455芯片实现了CT图像重建的加速计算,实验结果表明,该方法取得了较高加速比。     

工业CT技术在地球科学中的应用

工业CT作为计算机断层成像（CT）发展至今的一个重要分支,得益于其分辨率高、可重复、探测范围广等优势,在航空航天、军事工业、地质分析等多个领域得到了广泛应用。本文在深入调研国内外工业CT技术研究现状的基础上,综述了在地球科学领域中的3种典型工业CT技术（地震波CT、电阻率CT、电磁波CT）以及多种物探方法组合而成的综合物探方法,重点介绍工业CT在孔隙研究、天然气水合物研究、构建数字岩心和二氧化碳地质利用与封存方面的最新应用。同时,总结工业CT在地球科学领域中的发展趋势。     

感兴趣区域CT图像重建方法及模拟实验

虽然CT技术已经发展得相当成熟,但在大物体成像、高分辨率成像和减少辐射剂量等方面现有的CT成像方法仍然存在较大的困难。事实上,很多工程应用中并不要求对完整的物体进行全局CT成像,只需要获得某些感兴趣区域的物体图像即可,特别是医疗临床诊断中只要能够实现对可疑病灶部位的成像即可。因此,本文研究了针对感兴趣区域的CT图像重建方法,以及X射线束的视野只覆盖感兴趣区域的扫描方法设计,感兴趣区域CT成像研究的关键是如何在投影数据截断情况下实现断层图像的精确、稳定重建;本文介绍了三种投影数据在不同截断方式下的图像重建方法,并设计了相应的数值模拟实验,给出了数值模拟实验结果。最后,对感兴趣区域CT成像技术在工程中应用潜力做了展望。     

扇束CT中短扫描方式下数据重排技术的研究与实现

根据平行束和扇束CT中的主要重建机制与原理,阐述了两种算法在计算机上的实现方法和特点.传统扇束CT通常采用的是基于一周360°的全扫描方式,为了加快扫描速度,提高重建效率,在分析了扇束和平行束在几何上的关联性后,介绍一种不完全角度的扫描方式--短扫描,以及应用于该种扫描方式下的数据重排技术,并完成了算法的实现.通过实验结果我们发现改进后的算法在速度上得到显著提高.     

上地幔各向异性的反演方法

详细推导了弱各向异性介质的地震波速，在此基础上介绍了用Pn震相研究上地幔各向异性的几种具体算法；推导了用SKS震相和ScS震相反学下地幔各向异性的方法、优缺点及几种方法的相互关系。     

稀疏信号恢复理论在CT图像重建中的应用

新的图像重建算法一直是CT成像前沿研究中的热点问题之一,而实际中常常遇到的有限角度重建问题则是其中的难点.Terence Tao和他的同事提出了一种稀疏信号恢复理论,为解决这个问题提出了可能的应用策略.我们在本文中介绍了这个理论并给出了在锥束CT重建中应用的初步结果.这种理论和策略的实现对很多应用情况都有重要的意义,为该领域的发展开辟了新的方向,也必将对该领域的发展产生重大影响.     

锥束CT图像重建算法的快速实现

本文基于锥束CT滤波反投影重建的FDK算法,通过两种算法改进并结合基于共享内存的OpenMP并行技术和代码优化,实现了锥束CT图像的快速重建.基于锥束CT实际投影数据的重建结果表明,图像重建速度得到了较大的提高,断层图像重建质量与FDK原型算法相当.     

非SIRT算法的工程地震波CT技术

地震波CT成果具有图像直观可靠、信息量丰富及适用性强等优点。实践成果表明,地震波CT技术在工程地质勘查、建筑物无损检测、大坝安全检测以及防渗墙质量检测等方面都有良好的探测效果。SIRT算法是地震波CT理论较为成熟的算法。本文提出一种基于Eikonal解的思想,费马原理,惠更斯原理及弯曲波前假设的有限元分析的FDM算法的Matlab计算机程序。该算法程序克服了SIRT算法的缺点,可以成功地处理任意变化的速度、高速对比、尖锐的边界和任意的测量布局。给出几个数值模拟实例进行实践,将两者结合在一起,前后对比,得出结论,并指导工程实践应用。      

Q值研究的进展和问题

近年来,除了依靠对地震活动本身的定量描述来判断地震活动的发展趋势以外,地震本身还提供了下述两方面的资料作为可能的前兆:一是利用地震波传播速度在震前的变化来预报地震;其次是利用地震波传播时在介质中的衰减特征来预报地震。两种方法的物理基础均为利用地震波在地球内部旅行时对地球介质进行采样所给出的讯息来监测地震前后介质的变化。两种方法经历着不同的道路。回想起来,当找到用波速预报地震的震例时的那一瞬间,地震学家受到何等的鼓舞。当时的地震界对地震预报曾是十分乐观的,似乎是确定性地而不是概率性地预报地震的时刻已经到来。不久,怀疑和否定的意见即接踵而至。不少人指出精确的测量波速反而表明震前波速并未出现明显变化,而蓝山湖震例中所     

震源孕育的数学物理模式与波速异常的理论解释

本文提出了一种震源孕育的数学物理模式,该模式把孕震过程分为扩容,包体形成与发展、流体扩散、失稳四个阶段。用数学物理方法研究了沿断裂带定向的圆柱形孕震区内的孕震过程。通过对这一过程的研究,得出了各孕震阶段持续时间的计算公式。计算结果与波速异常的实际观测结果符合较好。此外,还从理论上研究了确定两相介质中地震波传播速度的问题,给出了P、S波速度与速度比的计算公式,得出了一些定量结果。根据所述结果,对震前地震波速度异常的某些特征(异常持续时间、异常区形状大小及异常幅度)作出了一定的理论解释。最后,用量纲分析和相似理论方法对影响波速异常的一些因素作了简单的讨论。     

潘晓川教授的反投影滤波(BPF)新型重建算法介绍

计算机断面成像(CT)的精确重建方法一直是现代CT成像领域中一个活跃的研究方向。近几年,关于平行束、扇束、锥束CT精确重建的研究取得了一系列重要的突破和创新成果。本文主要介绍了美国芝加哥大学潘晓川教授为首的课题组提出的一类基于反投影卷积(BackprojectionFiltration:BPF)的CT精确重建算法。BPF算法最重要的贡献在于它成功地解决了从沿探测器方向截断的投影数据进行CT精确重建的问题;因此,通过BPF算法能够设计出针对目标的感兴趣区域成像策略,减少成像扫描、重建时间,辐照剂量和散射光子。     

《CT理论与应用研究》约稿函

<正>尊敬的先生/女士:CT(Computerized Tomography-计算机断层成像,是一种在不破坏物体结构的前提下,根据物体周边所获取的某种物理量(如地震波、X射线等)的投影数据,运用一定的数学方法,通过计算机处理,重建物体特定层面上的二维图像,以及依据一系列上述二维图像构成三维图像的技术。随着CT技术和各专业学科的发展,CT在物质探测方面所具有巨大的优势,在医学、工业、地球物理、工程、农业、安全检测等领域得到了广泛的应用。     

地震CT及其在采空区探测中的应用

应用地震波速CT和吸收CT相结合的方法对山东省招远市界河金矿隐伏采空区进行了联合探测研究．波速CT是利用地震波走时资料反演地质体内部波速结构;吸收CT是通过能量变化观测反演吸收系数分布．地震波速对岩性敏感,吸收系数与岩石的完整性关系更密切在界河金矿采空区探测中利用地震波速和吸收系数为层析物理量,在巷道和地表间进行透射观测,以优于2m的分辨率清楚地揭示了测区内采空区和断裂破碎带的分布,探测结果已被后期的采掘所证实．探测的成功为解决同类问题提供了一种可行的方案,对促进工程地球物理探测技术的发展也有重要意义．     

青藏高原东南缘岩石圈变形特征及各向异性成因分析

正新生代印度大陆和欧亚大陆的碰撞引起了青藏高原强烈的变形和隆升,青藏高原东南缘作为在板块碰撞作用下高原物质向东南扩展的重要场所,其结构和动力学过程对于了解青藏高原的构造演化至关重要。地震波各向异性是了解地球内部物质变形方式的重要手段,近年来在青藏高原东南缘开展了大量的地震波各向异性测量,包括Pms震相、SKS震相等,并针对相应的地球物理测量结果提出了构造模型,但这些构造模型缺乏来自深部岩石学方面的约束来确定地球物理测量结果解释的合理性和可靠性。已有研究表明地震波各向异性主要受岩石     

全波震相分析的应用

全波震相分析法是以弹性波传播理论为基础,以现代数字技术为手段,对地震波进行全面综合分析的理论和方法.它既包括对单一分量震波观测记录中的各种震相的识别、确认和分析,又包括对多分量震波记录的合成、分析和图示.全波震相分析法涉及震源、射线路径、初动、走时、振幅、波形、时域和空域的瞬态谱、质点振动矢量等诸多方面,因而能更全面地揭示地震波场与地下介质之间的关系.本文以实例展示在不同领域的研究中全波震相分析的应用情况.全波震相分析法为实现多种波型的联合应用奠定了理论基础,并提供了新的方法.     

波速比变化的理论探讨

测定地震波速比值的变化,作为地震予报工作的方法之一近年来国际间研究的较多,发展较快。但震前波速比出现异常,仅有几例,尚在探讨中。我队在科学院地球所工作的基础上,继续在临汾盆地进行波速比值的观测试验,方法是“联合法”。关于这种方法的予报效果,有待于时间和震例去验证,现在就这种方法的理论基础和问题谈谈看法。