CryoSat-2卫星海冰区域波形识别及海冰干舷高确定

利用40%阈值法对CryoSat-2卫星波形数据进行重跟踪,将波形特征参数和海冰浓度相结合,对海冰和Lead(浮冰之间的开阔水域)进行有效识别。利用沿轨前后搜索算法计算海冰干舷高,并引用AWI结果,绘制2011~2013年北冰洋多年冰区域和一年冰区域平均海冰干舷高变化趋势图。比较本文结果与AWI结果的各年同期数据,验证本文结果的可靠性。     

一般地形大光斑激光测高回波模拟研究

国内对基于陆地模型的地表回波仿真的研究较多,主要分析了三种特定的地表模型:平面、阶梯、斜坡地形,取得了不错的进展,但是却不具有一般性。针对这种情况,本文从一般性地表模型出发,根据实际的地形三维离散点,用Delaunay三角形剖分拟合出地表模型,用剖分后的三角面片返回的能量代表整个地表返回的能量,拟合出回波波形。通过和GLAS系统获取的相同区域的实际回波波形进行相关性比较,结果发现两者具有很好的相关性,验证了算法的正确性。文章结论为后续继续深入开展激光大光斑内精细地形信息分析、激光测高数据与光学影像复合处理提供了理论基础,为发展我国自主的星载激光测高卫星的有关指标论证提供参考。     

大光斑波形数据在土地覆盖分类的适用性分析

针对GLAS地学激光测高系统是冰、云和陆地高程卫星(ICESat)的唯一监测工具,能够记录地表光斑内的地物信息,是否能应用于黄土高原土地覆盖分类的问题进行了研究。利用粒子群和最小二乘法相结合的方法对GLAS波形数据进行高斯分解,获取高斯波个数、波形总能量、波形信号起始和信号结束位置4个波形参数;基于波形自动分类方法对黄土高原水体、森林、城市用地、其他地类(裸地、低矮植被等)进行分类。通过基于覆盖相同研究区域的30 m地表覆盖数据(Globe Land30),验证分类的准确性。结果表明,GLAS大光斑波形数据对黄土高原的4种地类能够很好地进行区分,总分类精度高达87.68%,Kappa系数为65.79%。研究表明,GLAS波形数据可以作为获取土地覆盖信息的有效数据源,为研究黄土高原土地覆盖变化提供更丰富的数据支持。     

“SZ-4”飞船高度计天线指向角反演方法

利用2003年2月7到8日“SZ-4”高度计的波形数据,经过波形数据预处理(波形为1 s的平均、去除热噪声和波形归一化)后,对海面回波波形后沿进行拟合,计算出了高度计天线的指向角,结果表明,“SZ-4”飞船高度计天线的指向角几乎全部在0.024°以内,天线指向在计算时间内比较稳定.     

南海北部似海底反射层速度结构全波形反演

似海底反射层的速度异常是识别天然气水合物的重要标志,这里提出了一种针对天然气水合物似海底反射层的全波形反演方法。这种方法分为全局搜索与局部搜索二部份:首先使用遗传算法进行旅行时,反演得到背景速度模型;然后用其作为初始模型,使用共轭梯度算法进行全波形反演。通过对含噪数据的数值试验,算法表现出了较高的稳定性,并确定了进行全波形反演的遗传算子。将这种波形反演方法应用于我国南海北部海域的天然气水合物研究,反演得到了分辨率高于常规速度分析的似海底反射层速度结构,并识别出似海底反射层的速度异常。利用纵波速度反演的结果,计算出沉积物中游离气的含量,认为BSR下方的低速层可以解释为含至少1%游离气的薄层。并分析了研究区内甲烷气的来源,认为该区域游离气兼有生物气和热解气。     

利用地震相分析方法圈定煤层变焦区

三维地震数据体中,地震波形的总体变化源于地质体构造、岩性的综合反映,因此地震波形的总体变化是一个很重要的地震属性。然而,传统的岩性解释手段(例如波阻抗反演和地震属性技术等)忽略了地震波形的整体变化及其分布规律。利用地震波形的变化来建立地震相,在一定程度上能够弥补这一缺陷。利用地震波形划分地震相就是通过神经网络分析将地震信号按照波形进行分类,不同的类反映不同的岩性地质体。基于波形划分地震相原理,介绍了利用Stratimagic地震地层解释系统进行地震相划分的一般流程和关键参数的设置,并以淄博矿业集团葛亭煤矿某采区为例,对其3煤层变焦区进行了圈定。     

Study of frequency domain full waveform inversion based on Huber norm and L-BFGS algorithm

Full waveform inversion( FWI)is a high resolution inversion method,which can reveal detailed in-formation of the structure and lithology under comPlex geological background. It is limited by many kinds...     

一种程控宽频带多波形信号发生器的研制

针对目前专门的函数信号发生器IC功能简单、精度不高、调节方式不灵活等缺点和DDS芯片外围电路设计复杂、成本较高等问题,设计研制了一种程控宽频带多波形信号发生器。该信号发生器采用单片机STC89C52控制专用函数发生器MAX038实现,通过键盘设置输出波形类型、频率、占空比和幅度等各种参数,采用闭环控制方法对输出频率自动反馈控制以提高频率精度,并由八位LED显示器实时显示状态信息。实际运行结果表明:该系统可以产生频率范围在1Hz~20MHz、幅度在2~10V(VPP)连续可调、占空比在10%~90%变化的三角波、锯齿波、方波、正弦波和PWM波,输出频率精度小于0.01%。该仪器具有电路结构简单、性能优良、成本低廉、功能多样、使用方便等优点,在生产实践和科技研究领域中具有广泛的应用前景。     

Regional 3-D heterogeneities by waveform inversion – application to the Atlantic area

The waveform inversion method described in Woodhouse & Dziewonski (1984) was modified to retrieve regional scale 3-D heterogeneities by using the minor arc part of seismograms. The lateral heterogeneities are expanded horizontally into blocks (10°× 10°) and radially into Legendre polynomials up to order 3 (0–670 km), and thus the results show much fine details of lateral variation than previous global scale studies. We assumed that the heterogeneities produce the perturbation of eigenfrequencies which are the minor arc average of local eigenfrequency shift. We applied the method to the upper mantle beneath the Atlantic Ocean and its environments. Care was taken about the weighting of the data set. We found that the fit of each seismogram became better when the weighting of each seismogram is proportional to the inverse of initial data residuals. Resolution is good in the triangular region surrounded by South America, Europe, and North America. Resolution is not good in the South Atlantic because of the poor path coverage. Depth resolution is not clear, because of the use of Legendre polynomials, though the results suggest a broad half-width of the order of 200 km or more. We found some similarities between previous global studies and our results. For example, low velocities beneath the East Pacific Rise, Chile Rise and Azores triple junction and a high velocity Canadian shield are obtained. However, there are also differences; the high-velocity zone beneath the Brazilian shield at shallow depth is not a prominent feature in this study. Instead, we found a somewhat unexpected feature near the Romanche and Vema fracture zones where shallow positive anomalies exist. Smoothed results calculated by the spherical harmonic expansion are also shown for the purpose of comparison with global studies.