ZTEM二维非线性共轭梯度反演研究

ZTEM(Z轴倾子电磁法)是一种天然场源的频率域航空电磁法,其特点是磁场垂直分量在空中机载平台测量,磁场水平分量在地面的固定基站测量,具有勘探深度大、速度快、成本低、覆盖面积大等技术优势.本文实现了ZTEM二维有限差分正演和二维非线性共轭梯度(NLCG)反演算法.研究对象是倾子资料,反演过程中通过解\"拟正演\"问题来避开雅克比矩阵的直接计算.通过理论模型合成数据反演试算,验证了ZTEM倾子资料二维NLCG反演算法的稳定性与可靠性.与大地电磁(MT)TE模式阻抗资料反演结果进行对比,发现在异常体横向边界的约束方面,ZTEM倾子反演比MT阻抗反演更具优越性.     

LSQR法在位场反演中的分析与评价

LSQR法具有计算效率高、对计算机内存要求低的优点,适合于大规模问题的求解.为探讨其应用于位场反演的稳定性和可靠性,笔者以加入不同噪声的两个合成模型数据为实验对象,比较分析了Tikhonov正则化与LSQR法求解结果,显示直接利用LSQR法求解位场反问题能够得到满意的正则化解,其解模型相对Tikhonov正则化,最大相对误差仅为0.36%,说明直接利用LSQR法求解位场反问题是可行的.将其应用于四川盆地雅安地区重力三维反演,极大地降低计算成本,获取了区内沉积盆及主要断裂分布情况,为页岩气靶区优选提供了有力支撑.     

电法在追索水库坝区地下暗河中的应用

贵州省某水库初步设计阶段发现水库区岩溶发育较为强烈,库区内的岩溶发育对水库的渗漏问题影响较大.为此在坝址区域采用充电法及高密度电法追索地下暗河及渗流通道.经连通试验及水文地质观察证明,电法成果准确可靠,为成库地质论证及岩溶防渗提供了依据.     

非线性波浪与柔性水面漂浮式光伏结构作用的数值模拟

大型水面漂浮式光伏系统具有水平面积大、垂向抗弯刚度低的特点,在外海波浪作用下,柔性光伏系统的水弹性运动响应较大。针对漂浮式柔性光伏结构的特点,建立了二阶非线性波浪与柔性漂浮式光伏耦合作用的频域数值模型,基于模态展开法实现结构运动与流体作用的解耦。其中,柔性漂浮式光伏结构的水弹性运动响应利用经典欧拉-伯努利梁振动方程模拟,流体域利用二维Rankine源及关于海底的镜像作为格林函数建立边界积分方程,采用高阶边界元方法求解。通过对比验证,建立的耦合模型具有较好的精度。利用该模型计算分析了不同波高和结构抗弯刚度时的结构运动响应,发现非线性波浪力引起的结构运动响应不可忽略。还研究了波浪周期和结构抗弯刚度对结构弹性变形的影响规律：波浪周期越大,结构的弹性变形越由低阶模态占主导,结构运动幅值分布越平缓;结构抗弯刚度越小,结构的弹性变形包含越多高阶模态成分,结构运动幅值分布波动越大。     

水下掩埋目标电场探测方法及发展

主动电场探测技术依靠激励源发射电场信号,通过测量电位信号实现目标探测。根据当前主动电场探测掩埋目标研究进展,简要介绍了其原理,对国内外掩埋大目标领域的关键技术（海洋可控源电磁法） 的研究现状以及发展趋势进行了归纳整理;针对主动电场探测水下掩埋小目标的问题,详细介绍了国外实验、 先进设备的工作机理,总结了国内相关领域的研究;通过对水下电场传感器国内外研究现状的分析,指出国内在水下掩埋目标主动电场探测领域已有的基础。最终对该技术的发展及应用前景进行了展望。     

中国海洋产业现代化水平及障碍因素研究——以海南为例

建设现代化国家和“海洋强国”战略对海洋产业现代化提出了新要求,文章在梳理已有文献研究的基础上,从产业效率、科技创新、产业结构、可持续发展4个维度构建了海洋产业现代化水平评价体系;运用熵值法和障碍度模型,选取2011—2020年海南海洋产业年度综合数据,对海南海洋产业现代化水平进行评估,并对产业障碍因素进行识别。结果表明：（1）研究期内海南省海洋产业现代化水平得到了迅速提升,产业现代化水平得分由0.233增长至0.777;（2）研究期内海南省海洋产业现代化发展有关产业效率、科技创新和产业结构维度的现代化水平均正向增长,可持续发展现代化水平稍有倒退;（3）科技创新能力不足和可持续发展能力欠缺是当前海南省海洋产业现代化水平进一步提升的主要阻碍因素,产业结构不合理为次要因素。为加快推进海洋产业现代化,海南省应进一步聚焦资源禀赋优势、巩固产业基础、发展科技兴海。     

中亚地震目录震级转换及其完整性分析

为编制能够应用于地震危险性分析的中亚地区统一震级标度为矩震级的地震目录,从国际地震中心（ISC）下载得到该地区1907-2012年的地震数据,该数据包含众多机构不同震级标度的地震记录.以MW,GCMT为参考机构震级标度,并用最小二乘法拟合了其他机构震级标度与MW,GCMT之间的转换关系.在挑选某次地震事件的唯一震级记录时,以对应转换关系的相关系数大且剩余标准差小为准则进行筛选.对于少量没有震级转换关系或者拟合优度过差的地震记录,使用间接转换关系或者全球转换关系予以补充转换.震级转换后,用时空窗法删除前余震,并考虑构造环境和地震活动水平的空间差异性将研究区划分成5个子区域.采用地震记录时间累积曲线法、最大曲率法（MAXC）和拟合优度检验法（GFT）综合分析各个分区的最小完整震级（MC）,并在此基础上用极大似然法拟合相应的地震活动性参数.结果表明,每种完整性分析方法各具一定的优缺点,但采用综合分析的方法能够得出最佳的MC.地震记录时间累积曲线法能分析出高质量地震目录的起始时间,以作为后两种方法的基础,但容易受到地震活动水平随时间波动的影响.由于研究区目录质量较差,最大曲率法误差过大以至于只能作为其他方法的补充,拟合优度检验法的GFT参数也普遍只能达到80％左右.GFT最大值点可能并不对应MC,但是MC通常都在GFT极大值点取得.5个分区1964-2012年的MC普遍在Mw4.8左右,b值在1.136-1.514之间波动.     

基于反正切法的定向钻孔雷达三维成像算法

作为探地雷达的一种特殊方式,定向钻孔雷达系统除了能够探测地下目标的深度和径向距离外,还能够对钻孔四周目标进行方位识别,进而利用所求方位进行三维成像.本文所研究的定向钻孔雷达包含一个发射天线和4个接收天线,4个接收天线等角度分布在垂直于井轴的圆环上.基于4个接收天线所接收到的四个信号的微弱不同,提出利用反正切法计算目标方位角,再利用方位角和各道信号组合计算井周地层纵横切片的算法,最终实现钻孔雷达三维成像算法.利用数值模拟结果检验了算法的正确性.     

航电在高山区找矿快速突破中的应用

为了寻找一种快速、高效的地球物理找矿手段,在我国西部高山地区——青海省五龙沟开展了大比例尺航电示范测量,采用高精度测量和随地形缓起伏飞行的方式获得了区内高质量的航电数据,通过数据处理,结合物性资料分析了示范区的电磁场特征,进行了异常筛选及异常解释工作,结合快速钻探查证实现了示范区找矿工作的\"当年飞行、当年查证、当年见矿\"的找矿工作新模式的快速突破.从完成的航电调查工作与找矿效果来看,在高山地区开展航电测量具有速度快、精度高、费用低和找矿效果显著等特点,具有广泛的应用前景和推广价值.     

基于广域电磁法的页岩气有利区预测——以渝东北巫山地区为例

渝东北巫山地区是重要的页岩气勘探远景区,勘探程度较低.本次研究以岩石物理和测井数据为基础,以广域电磁法为手段,开展该区的页岩气有利区评价.通过对地表样品及井孔电阻率测井资料的分析,揭示研究区目的层富有机质页岩层电阻率表现为明显低阻特征,与上覆下伏地层电性差异明显,表明本区分布的上奥陶统五峰—下志留统龙马溪组富有机质页岩具备开展电法勘探工作的物性条件.在对电磁资料处理解释的基础上,查明了重庆巫山地区“隆凹相间”的构造格局,断裂性质主要为逆断层;目的层上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组富有机质泥页岩连续稳定分布,低阻特征明显,埋深范围在800~4 800m之间.综合考虑目的层页岩电阻率、极化率、埋深等因素,预测出页岩气有利区3个,区内富有机质页岩发育,页岩气勘探前景较好.