复信号分析技术在地质雷达预报岩溶裂隙水中的应用研究

对岩溶裂隙水进行及时准确的预报,是当前岩溶隧道设计和施工中亟待研究和解决的关键问题。复信号分析技术能够提取多个参数进行综合判断,基于此优点,尝试将复信号分析技术引入到地质雷达探查水体的研究中。对雷达数据中的水体异常分别从振幅、频率和相位等方面进行综合判断,克服了以往判断依据单一的缺点,为利用地质雷达进行岩溶裂隙水预报提供了一种切实可行的方法。首先,介绍了复信号分析技术的原理,阐述了在地质雷达信号处理中引入复信号分析技术的必要性;然后探讨了基于复信号分析技术的地质雷达预报岩溶裂隙水的可行性,得出了判断水体的依据。最后结合工程实例,对地质雷达数据进行了复信号处理,并对岩溶裂隙水进行了综合判断。与开挖结果对比显示,复信号分析技术的运用较大的提高了岩溶裂隙水预报的准确性和可信性。     

时变校正方法研究与应用

地表一致性静校正方法的基本假设是:地震波在低降速带为垂直入射、垂直反射,即地表同一位置,静校正量只与低降速带的厚度、速度和充填速度有关,而与地震波的传播路径无关.这一假设是为了计算表层的延迟时而对表层模型的近似.随着地震勘探的不断精细,以往的构造勘探逐步转向岩性勘探,叠加剖面地震响应的地质特征是正确岩性反演结果的基础.因此叠加过程中如何减小对振幅、频率、波形的影响,处理中如何保护好岩性信息是实现勘探转型的关键.本文通过模型道的约束,利用相关方法,消除了地表非一致性引起的剩余时差,使反射相位同相性增强,减少了叠加过程对地震高频成份的损失及对地震波形的改变,有利于地震属性的反演和AVO油气检测的自动识别.     

基于OPT101 器件的大气能见度检测系统

针对现有大气能见度仪采用分离器件的信号噪声大、接收信号非常微弱的不足,进口产品价格昂贵的不足,基于先进的集成器件OPT101设计了一套便携式的大气能见度检测系统。系统应用集成前置放大的光电检测传感器,实现微弱光电信号的检测和前置放大,克服了传统分离器件前置放大易受噪声干扰的不足,提高了测量数据的准确度和系统的稳定性,降低了设计和调试的难度。与美国Enviro Tech能见度传感器进行了现场比测实验,实验结果显示二者变化趋势一致性较好,表明了系统设计的有效性。     

水下微地貌三维激光地形仪研制

为了高精度获取泥沙冲淤引起的地貌变化,提升滩海工程物理模拟实验研究水平,将激光三角反射原理应用于水下地形测量,基于该原理研制了微地貌三维激光地形仪。重点介绍激光三角反射原理、地形仪的组成、水下误差分析及校正。在结构设计方面,采用两轴系垂直的二维平面结构布局,利用两台伺服电机组成二维运动控制系统,通过丝杠传动带动探头实现扫描区域全覆盖,激光测量装置安装在探头上并获取高程数据,利用总线传输技术进行信号采集。在软件设计方面,基于虚拟仪器软件LABVIEW开发了三维激光测量仪测控软件。实验测试表明,该地形仪实现高精度设计要求。     

基于平稳离散小波变换的地震动时程模拟

人工地震动时程的模拟是结构抗震分析的热点问题.基于平稳离散小波变换理论,利用小波变换的带通滤波特性,推导了各频带小波系数与功率谱密度函数的关系,从而直接采用时变功率谱密度函数,在不同频带上随机生成小波系数,进而通过小波逆变换模拟出同时具有强度非平稳和频率非平稳的地震动时程.对模拟时程的统计特性与目标值进行了比较,证明了该方法的可行性和正确性.     

用于结构健康诊断的动静结合法及其试验验证

介绍了一种用于梁式结构的健康诊断方法,该方法以具有较高测试精度的低阶模态参数和静力测试参数为损伤识别量,适用于本构相同的多个结构或构件的健康诊断.具体实施中只选取少量结构作为样本,对其进行静、动力的联合测试,以获得静力、动力参数间的数学回归关系,依此关系对其余的结构仅通过动力测试便可获得等效于静力加载法的健康诊断效果.以12个不同损伤程度的钢桁架结构为试验对象,对其静、动参数的相关性进行了研究.结果表明,桁架的静力刚度和一阶固有频率与桁架的损伤程度密切相关,二者可作为标识桁架损伤的静、动参数.静、动参数对桁架的损伤程度指示明确,规律是损伤越大,静、动参数值越小.采用最小二乘法建立了桁架静、动参数间数学关系式,说明梁式结构的静、动参数密切相关,动静结合法可行.     

地球物理复杂信号的多尺度熵分析方法

为了研究地球物理观测信号在多尺度空间中的复杂性,本文提出了一种新的广义熵谱（General Entropy Spectral）概念,其在零频率下的值正好给出了传统意义的信息熵。同时,还提出了一种新的局部多尺度熵（Local Multiscale Entropy）分析方法,该方法结合了信息熵和多尺度方法,可用于对数据特征、信息复杂度进行多尺度表达。上述这些新方法适用于分析各种复杂的地球物理信号,以便深入挖掘更多的信号特征和信息。     

云南宁洱M_S 6.4地震震后电磁效应

2007年6月3日宁洱县境内发生6.4级地震,在地震区跨越宁洱东支断裂进行了为期14d的余震序列宽频带电磁异常连续观测。在固定台站的电场和磁场时间序列记录中,观测到多次余震事件的电磁同震现象。取每2h观测资料进行了加窗傅氏变换,得到不同频率的功率谱随时间的变化曲线。结果表明,MS3.0以上的余震发生前后,电磁场各分量频率谱峰值出现了显著的变化,地震后的峰值波动也许与时间域的同震效应相对应,而地震前发生的峰值跳跃有可能为电磁前兆现象。此外,本文对同震电磁信号产生机理进行了讨论,推测这种现象可能与地震发电机机制有关     

基于GRACE反演南极物质平衡的研究

利用GRACE重力卫星提供的时变重力场反演了南极大陆冰雪质量变化。由于GRACE提供的C20项不准确,本文考虑利用SLR测得的C20项替换,反演结果显示南极西部冰雪在消融,东部基本保持平衡,整个南极以(-0.689±0.172)cm/a的速率在消融。     

泰安重力观测高频波动信号分析

系统分析了泰安重力观测资料正常和异常时信号的周期特征,研究了高频异常信号与台风、气压和强震之间的关系.结果表明:泰安重力观测正常时信号周期为2～4分钟,异常时信号周期只有2～3分钟,异常信号幅值约为正常信号的5倍;高频异常信号主要是由西太平洋洋面上生成的进入中国大陆或近海的台风引起的,占台风引起泰安重力出现高频异常信号的90%;重力高频信号与台风中心速度正相关,与台风距离负相关,并且随台风的结束高频信号也随之消失;少数高频异常信号与强震也有一定关系,占地震总数的17.24%;高频异常信号与气压变化无关.