基于EMD的桥梁GPS动态监测数据处理

采用GPS监测运营期大跨度桥梁时,受到交通载荷和观测噪声的影响,GPS监测序列中的振动信号(mm级)完全被湮没,如何从监测序列中提取桥梁变形信息及其振动特性是桥梁健康检测的重要内容。文中利用EMD方法对GPS监测序列进行处理,得到一定数量的本征模态函数(IMF),选取特定的IMF做信号重构和功率谱分析,得到桥梁变形信息和振动特性,相较于传统FFT方法,能准确识别结构振动频率,同时提取变形特征。     

三种干涉测量距离向频谱滤波算法的性能比较

针对合成孔径雷达干涉测量技术中的距离向频谱滤波算法研究不足的现状,该文在国内外学者研究的基础上,选取多种数据进行对比实验,重点分析基于矩形窗、Hamming窗、Kaiser窗的3种距离向频谱滤波算法的性能。结果表明基于Kaiser窗函数的滤波算法是一种适用于多源SAR影像的频谱滤波算法,该算法可以有效提高影像相干性,改善干涉条纹图质量,对提高地表高程反演和形变监测精度都具有重要的意义。     

南海夏季风对流季节内振荡的频谱变化特征

利用1980～1997年TBB资料和海表温度（SST）资料,诊断分析了南海对流季节内变化频谱及强度的变化特征,并探讨对流季节内振荡强度与对流本身强度以及南海SST之间的关系。结果表明,南海对流季节内变化强度及频谱存在明显的年内变化、年际变化和年代际变化特征;南海地区夏半年对流及其ISO1强度与后期冬季南海SST有一定的关系,当夏半年对流较强（弱）,ISO1较强（弱）时,则后期冬季南海SST偏低（高）。     

盈江5.8级和缅甸7.2级地震前电磁异常

本文分析了2010年10月-2011年3月云南通海ELF地震台站观测的电磁场资料,研究发现该资料变化与2011年发生在中国大陆"3·10"盈江5.8级及"3·24"缅甸7.2级地震存在以下关系,(1)470～1 Hz的磁场自功率密度谱(PSD)在2011年盈江5.8和缅甸7.2级地震前出现了脉冲丛集异常,异常幅度分别比正常月份变化约1～3个数量级.异常的幅度与观测点的电极方位和信号的频率有密切的关系.(2)2011年3月10日盈江地震的异常变化是先从地壳的深部向浅部发展,在震前25天2.6 km处的电阻率开始发生变化,震前10天400 m处的电阻率变化,出现了勺形的变化形态,阻抗相位同步变化.3月24日的缅甸7.2级地震,震前10天深部、浅部的电阻率同步发生了大幅度变化,阻抗相位发生转折,这可能是强震的变化特性.     

叠层橡胶支座与柱串联体系动力失稳特性探讨

对叠层橡胶支座与地下室柱串联体系动力稳定性进行了研究。首先,采用动力稳定性理论对此串联体系受到谐波作用下的动力响应进行分析,并得到体系的主要动力失稳区间;其次,针对地震波是一种随机波形,通过快速傅立叶(FFT)算法变换进行频谱分析,将地震波分解为许多不同频率的谐波;分析了不同的静力及动力载荷系数下失稳区间的变化;数值算例分析了此串联体系在某一地震波下的动力稳定特性。分析的结果为此串联系统的工程设计与应用提供理论依据。     

Synthesis of accelerograms compatible with the Chinese GB 50011-2001 design spectrum via harmonic wavelets： artificial and historic records

A versatile approach is employed to generate artificial accelerograms which satisfy the compatibility criteria prescribed by the Chinese aseismic code provisions GB 50011-2001. In particular, a frequency dependent peak factor derived by means of appropriate Monte Carlo analyses is introduced to relate the GB 50011 -2001 design spectrum to a parametrically defined evolutionary power spectrum (EPS). Special attention is given to the definition of the frequency content of the EPS in order to accommodate the mathematical form of the aforementioned design spectrum. Further, a one-to-one relationship is established between the parameter controlling the time-varying intensity of the EPS and the effective strong ground motion duration. Subsequently, an efficient auto-regressive moving-average (ARMA) filtering technique is utilized to generate ensembles of non-stationary artificial accelerograms whose average response spectrum is in a close agreement with the considered design spectrum. Furthermore, a harmonic wavelet based iterative scheme is adopted to modify these artificial signals so that a close matching of the signals' response spectra with the GB 50011-2001 design spectrum is achieved on an individual basis. This is also done for field recorded accelerograms pertaining to the May, 2008 Wenchuan seismic event. In the process, zero-phase high-pass filtering is performed to accomplish proper baseline correction of the acquired spectrum compatible artificial and field accelerograms. Numerical results are given in a tabulated format to expedite their use in practice.     

地形中的特征空间尺度与非分形构造的频谱信号

地形有时被认为是不随尺度发生变化或是随机的面,然而定性的观测结果却表明它们含有特征空间尺度。我们通过分析从加利福尼亚州北部两个地形高分辨率地形图中提取的二维傅里叶功率谱,定量研究了存在于这两个地区的特征地形空间尺度。发现两处地形的谱能量在大致对应于斜坡长度的频率都迅速衰减,意味着地形在较小的尺度上都相对光滑。功率谱图还显示两处地形均具有准周期的脊-谷构造,从中我们也得到了脊-谷构造波长的精确测量结果。通过该频谱与随机生成的地形面的统计频谱特征的比较,我们发现这种均匀的谷间隔不可能产生在随机面上。除了特征空间尺度的识别外,我们还论述了多种谱分析在地貌学上的潜在应用,包括可用于测量诸如在特定尺度或特定方位上局部起伏等地形属性的滤波技术。     

利用互相关函数求地震波衰减

与传统利用单事件波形求介质衰减的方法不同,我们提出一种以一系列事件为源,以源与远处记录波形的互相关函数为基础计算介质品质因子的方法.依据野外现场实验的数据,我们分别以单次和多次激发为源,讨论了事件波形和互相关函数波形的振幅变化及相应的介质品质因子,结果发现,与事件波形一样,互相关函数波形也可以用于计算介质的衰减系数.计算结果表明：（1）实验场地浅层介质在原场条件下的品质因子Q值在40左右;（2）互相关函数的最大幅度与事件波形的振幅随距离具有相同的衰减规律.     

瑞典基律纳瓦拉矿洞干扰带的地震测量方法

坑洞边界周围坑洞干扰带(EDZ)的存在可能会严重地影响坑洞的施工作业和人员及设备的日常安全。因此,在不同岩石处的挖掘工程中,它已成为一项重要的研究课题。坑洞干扰带通常定义为坑洞边界外围的岩石带,由于坑洞作用和压力的重新分配,该处岩石的物理、力学和液压性质受到巨大影响。为了优化岩石支撑设计,对瑞典LKAB基律纳瓦拉的地下铁矿来说,了解坑洞干扰带是必要的。针对这一主要目的,我们运用地震测量技术在矿山进行了坑洞干扰带的调查研究。研究主要采用的是井间地震和面波频谱分析(SASW)技术,再辅以井下图像处理系统(BIPS)作为地震测量技术的补充。结果表明:在采矿平巷边界的后面存在厚度为0.5～1.0m的坑洞干扰带。该带的杨氏模量大小是未受干扰岩石的50%～90%。     

基于小波变换的锥束CT滤线栅条纹去除方法

采用平板探测器的X射线锥束成像系统中,由于散射会带来图像伪影从而劣化图像质量,通常采用在平板探测器前安装滤线栅来去除散射,但滤线栅会在获取的图像上形成周期性的条状伪影,如何去除条状伪影是X射线锥束成像系统中的一个关键技术问题。本文对已有的滤线栅条纹去除方法进行概述,创新性地提出基于频谱拼接的小波变换方法,既能在损失物体细节信息少的前提下很好地去除滤线栅条纹,又不会引入小波变换谐波。通过实际实验,检验该方法的有效性。