基于小波分析的断层检测

断层在地震数据中显示出奇异性,经过小波变换可以得到断层位置处地震数据的奇异性属性.对包含断层的地震数据进行小波分析处理,能够得到断层的垂直和水平位置.在实际地震资料中将地震信号表示成不同尺度和不同位置的基本单元,然后对变换系数进行极值提取,检测出不同尺度下的地震信号突变特征,从而进行断层检测.对实际地震资料进行地震信号奇异性检测时,首先将地震剖面划分成层,然后在每一层内将尺度参数进行离散化,计算地震记录的小波变换系数,对于某一个尺度求取每一道小波变换系数的最大值,将每一道地震记录小波变换系数的最大值根据原地震道的位置进行排列,得到奇异性曲线.对于某一尺度,断层所在的水平位置对应着奇异性曲线的最值位置,最后绘出整个剖面的极值点检测结果.     

数值流形法在处理强奇异性问题时的网格无关性

数值流形方法（NMM）的最大优势在于可以统一地处理岩土力学中的连续和非连续变形问题。它在求解断裂力学问题时无需强制裂纹与数学网格保持一致,非常适合应用于岩土工程中由连续到非连续的破坏过程模拟。在裂纹扩展过程中,裂纹与数学网格的相对位置将会是任意的,如裂纹尖端可能落在网格内部、网格节点上或网格边上等。因此,对同一条裂纹,通过旋转和移动数学网格构造了它们之间的这种相对位置关系以及一些可能对计算结果产生影响的极端情况,并以应力强度因子作为衡量标准,研究了NMM在处理线弹性断裂力学问题时的网格依赖性。研究表明,NMM即使在处理强奇异性问题时依然有着很好的网格无关性,进一步证实了它在模拟裂纹扩展问题时的鲁棒性。     

基于地震奇异性属性划分砂砾岩扇体沉积界面

利用地震数据划分沉积旋回主要是解决二个问题：沉积界面和沉积旋回体,而沉积界面是基础。地震剖面携带着大量的奇异性信息,是地下地质体的沉积、旋回性、波阻抗等综合反映。小波变换具有良好的时频局部化性质,通过Lipschitz指数刻画信号中奇点位置和大小,能够检测地震信号局部奇异性。利用小波变换系数的模极大值法提取地震奇异指数,从而揭示沉积旋回性和沉积界面。这里基于偏移地震数据的小波变换,提取地震奇异性属性,来解决断陷湖盆陡坡带砂砾岩扇体沉积界面的检测。通过实际资料处理,地震奇异性属性成功刻画了砂砾岩扇体的外部形态,同时还可以清晰地呈现出扇内沉积界面与沉积的期次,为进一步的精细解释以及扇体内的油气藏预测提供了有力保障。     

钦-杭结合带南段庞西垌地区Ag-Au致矿地球化学异常信息识别与提取

基于分形与多重分形理论的非线性化探数据处理方法及以空间加权主成分分析模型为代表的地学多源信息融合技术,为致矿地球化学异常信息的识别和提取提供了有力的工具。本文以钦-杭结合带南段庞西垌地区1∶5万水系沉积物地球化学数据为例,研究如何综合运用多重分形局部奇异性与空间加权主成分分析这两种地学信息处理方法来识别和提取致矿地球化学异常信息。首先,采用滑动窗口的方法绘制了研究区与银金矿化关系密切的五种地球化学元素Au、Ag、Cu、Pb和Zn的局部奇异性指数图以增强局部弱缓异常信息。然后,在控矿条件分析的基础上,运用北东向断裂构造这一重要控矿要素对Ag-Au成矿作用的影响范围,即距离北东向断裂的距离,作为应变量来构建用于空间加权主成分分析的空间权重系数的计算模型,以此来突显化探样品在控矿地质条件约束下的空间相关性。进而,采用空间加权主成分分析方法来得到Au、Ag、Cu、Pb和Zn多元素奇异性指数值的组合异常(第一主成分因子得分)。结果表明:综合运用多重分形局部奇异性与空间加权主成分分析方法可以有效的识别和提取Ag-Au致矿地球化学异常信息,圈定具有示矿意义的多元素组合异常区。     

GPS测量中的危险图形

在卫星连续动态定位和超短基线快速静态定位中，当测站和卫星处于特殊位置时，卫星星座会产生危险图形问题，卫星星座的图形强度的精度因子DOP在极短的观测时间内显著地变化，从而导致法方程系数阵奇异，测站坐标产生不定解。本文分析了产生危险图形的原因以及它对定位结果的影响。     

GIS环境下对地球物理地球化学资料奇异性的各向异性估算及其在矿床勘探中的应用

地球物理、地球化学或遥感图像等资料的奇异性(singularity)反应了其内在的空间自相似、自仿射分形以及多维分形特性.奇异性可以应用在值估计(插值)与重建(提高分辨率)、矿产储量计算与勘探构造特征提取和环境评价中.目前,不存在时奇异值的各向异性的估计算法与应用.然而,在矿物勘探中对地球物理、地球化学与遥感资料处理解释时,各向异性是常见的现象.实践证明,矿产往往赋存在这些各项异性的次级构造与主构造的交会处.GIS是综舍各种地质、地球物理、地球化学与遥感等资料的有效工具.本文给出GIS环境下,各向异性奇异值以及有关的参数估计方法.用加拿大Nova Scotia省南半部的地球物理、地球化学资料进行了试算,计算结果与已知的地质、矿产分布模式有极好的相关性.这说明,各向异性奇异性参数在矿物勘探中有极大的应用前景.     

计算Legendre函数导数的非奇异方法

引力场关于经度和纬度方向的梯度在两极附近会产生奇异性现象,这将会给诸如重力场和静态洋流探索(GOCE,Gravity field and stesdy-state Oceam Circulation Explorer)数据处理等引力场的研究工作带来诸多不便和困难。这里首先分析了该奇异性产生的原因,即目前采用的球坐标系自身在两极处是奇异的;然后利用Legendre函数的性质推导了一组不含任何奇异性的计算引力场梯度的计算公式;最后与常用的迭代方法进行了实例计算比较,结果表明所导出的公式不仅计算精度大大提高,而且计算用时也不会增加。     

基于多重分形理论的地球化学场分解与元素组合研究--以铜山岭-祥霖铺地区为例

铜山岭—祥霖铺地区位于湖南省西南部,南岭成矿带的中部,已发现多处钨锡、铜多金属矿床,具有较大的成矿潜力。笔者应用多重分形理论———奇异性指数模型对研究区1∶5万地球化学测量数据进行地球化学场分解,选取具有代表性的Sn、Ag进行详细分析,取得了较好的应用效果:奇异性指数有效降低了岩体高背景、系统背景差异的影响,并且强化了低背景区的弱异常;分形密度有效压制了数据噪声的影响,使异常更为清晰可靠。应用奇异性指数对元素组合特征进行了初步讨论,指出在元素组合特征分析中可结合元素原始值与奇异性指数各自的优势进行综合分析。     

测井曲线的奇异性特征在高分辨率层序地层学研究中的应用

本文改进了单尺度分数高斯小波变换奇异性分析算法,在原有奇异点位置及奇异性指数探测算法的基础上,实现了对奇异性极性的探测.分析认为测井曲线的奇异性信息具有明确的地质意义：测井曲线中奇异点的位置指示层序界面,奇异性指数的大小与沉积环境间存在一定的对应关系,而奇异性极性信息可用于判断基准面的升降方向.提出了利用不同尺度下测井曲线的奇异性特征来识别和研究不同级次沉积旋回的方法,该方法弥补了常规方法的缺陷,为高分辨率层序地层划分提供了定量分析工具,实际资料的成功应用验证了本方法的有效性.     

基于因子分析的异常信息提取与评价——以南阳盆地及造山带为例

本文在对南阳盆地及造山带地球化学数据因子分析的基础上,对研究区与铁矿化相关的元素组合进行异常信息的提取与评价.结果表明:1)因子分析获得的F2因子(Co-Mn-Ti-V-Fe)能够很好地反映出与铁矿化相关的异常信息,可以作为寻找铁矿矿化的标志之一;2)从奇异性指数图可以看出,已经发现的铁(磁铁)矿床基本上位于奇异性指数...