多维分形奇异功率谱分析与应用

地球物理信号中普遍含有噪声，消除噪声是地球物理信号处理中的关键技术之一.奇异功率谱分析（SSA）是在状态空间（又称相空间）中研究（系统）动力学、非线性科学与混沌现象的方法.本文在状态空间中通过SSA分解，研究、应用地球物理序列的尺度不变性进行多维分形滤波：通过在状态空间的SSA分解，构造了经验正交函数系（EOF）；在EOF子空间中定义了两种尺度与测度后，发现了两种测度与尺度皆在多个尺度范围内存在尺度不变性；利用这种尺度~测度的尺度不变性，设计、实现了多维分形奇异功率谱(MSSA)滤波模型；处理解释了大洋钻探（ODP）1143A孔岩芯自然反射性（NGR）资料；Fourier功率谱分析结果证明，MSSA能有效地压制噪声，提取有用信号.研究得出，嵌入维数对MSSA基本无影响（小于1/1000），多维分形滤波器（MSSA）能有效压制噪声或提取有用信号.     

视电阻率观察中一种抗介质干扰的尝试

埋地金属管线对视电阻率的观测危害甚大。造成观测值大幅改变，跳动，无规律可循。严重时，甚至台站报废，被迫搬迁。通过一些突发事件的启发，结合现场实验，并引证了一些理论计算，笔者摸索出了只须对金属管道作局部微小的改造，就能基本克服其对观测的干扰的方法。该方法在红格台试验半年多来，取得了明显的效果。观测值恢复到安装的水管以前的水平，再无大幅度的跳动。该方法节约经费，简单易行，大大提高了台站在复杂环境中的生存能力。     

近20年华北地电阻率异常空间演化及强震短期前兆判别标志研究

开展了华北地电阻率异常参数提取的研究，以1980—2001年的异常参数为输入进行了全时空扫描，并对其动态图像演化做全面分析，由此提取出华北地区5级以上地震的地电阻率短期前兆的判别标志。为了进行初步检验，本文依上述判别标志对华北近年地电阻率动态图像做了对比分析。     

再论各向异性介质转换波地震学,第一部分:理论

我们业已研发了计算各向异性、非均质介质中P- SV转换波(C-波)的转换点和旅行时的新理论。据此 可以利用诸如相似性分析、迪克斯模型建模、克契 霍夫求和等常规方法来完成各向异性的处理和各向 异性处理,并使各向异性的处理成为可能。这里将 我们的新发展分作两部分来介绍。第一部分为理 论,第二部分为对速度分析和参数计算的应用。第 一部分理论包括转换点的计算和动校正的分析。     

基于二维小波变换的FMI图象分割

为了从FMI资料中定量提取参数，一个重要的步骤是从实际FMI资料中分离出反映溶孔、溶洞、裂缝的子图像。本文给出的方法，考虑图像像元邻域的特征，应用二维小波变换求出目标与背景边缘的点集，按这个边缘点集的坐标点所对应的原图像像素灰度值的平均值作为分割阈值进行图像分割。实际资料处理表明，应用这种方法可以从实际的FMI资料中准确地分割出孔洞、裂缝的子图像并且可以按深度段连续自动处理，为后续定量计算参数奠定了良好基础。     

嘉山地震台地电阻率数字化改造

地球科学是一门观测科学,地震观测是研究与应用的基础。地电阻率作为地震前兆观测手段之一,发挥着日益重要的作用,而良好的观测系统是产出连续、可靠、高质量数据的前提。因此,对观测系统的数字化改造工作必须予以高度重视。本文对嘉山台地电阻率数字化改造工作进行了简要介绍,并就一些技术问题进行了论述。     

华南壳幔结构与动力学的宽频地震观测研究

了解华南各岩石圈块体壳幔结构和各向异性方面的差异是揭示华南深部构造演化的基础。本文利用布设于华南的两条宽频地震测线观测数据,采用多种地震学方法对华南的地壳上地幔结构和各向异性进行了研究。接收函数结果表明,华南地区地壳厚度和岩石圈厚度都较薄,地壳厚度自东南沿海向西北内陆增厚,扬子克拉通的泊松比(波速比)低于华夏块体,表明扬子克拉通地壳较华夏块体更偏长英质。约北纬29°以北的扬子克拉通地幔转换带厚度明显增厚,可能是由地幔转换带底部停滞的冷的古太平洋板片或中生代克拉通碰撞残留造成的。层析成像结果显示华南上地幔具有很强的横向差异性,上地幔中的强烈低速异常体可能对应了晚中生代发生广泛岩浆作用时的岩浆房和岩浆通道。台湾下方的上地幔存在南北横向差异明显的高速异常,分别对应台湾南部向东俯冲的欧亚板块及台湾北部向北俯冲的菲律宾海板块。俯冲的欧亚板块在台湾南部是连续的,而在台湾中北部,由于与菲律宾海板块的相互作用,俯冲的欧亚板块被折断。剪切波分裂结果显示,以江绍断裂为界,华夏块体与扬子克拉通的岩石圈地幔各向异性存在明显的横向变化,表明两者的构造演化过程有显著差异。     

四极法电阻率测量在石油管道防腐蚀中的应用

土壤电阻率是地下石油管道一个重要的腐蚀性指标,因为管道的腐蚀程度和土壤电阻率的大小密切相关。本文介绍了四极法电阻率测量的原理和实施过程,并应用于某石油管道周围土壤的勘测,对测试数据做了处理和分析,为输油管道施工设计的防腐蚀提供了科学依据。     

基于实测地震波波速的围岩各向异性分析——以赣龙铁路汀州隧道为例

在赣龙铁路汀州隧道地震波反射法超前地质预报的基础上,选取地震波记录较好的57次测试成果,通过地震波激发炮孔段围岩水平、竖直方向横波波速差异性的统计分析,对围岩的各向异性进行研究。数据分析表明:围岩水平和竖直方向的横波波速不同,表现出不同程度的横波各向异性;赣龙铁路汀州隧道围岩总体上表现出竖直方向的横波波速高于水平方向的各向异性特点,围岩横波各向异性系数绝大部分在±10%以内,动弹性模量、动剪切模量、动泊松比各向异性系数的分布范围分别为-15%~15%、-20%~20%和-20%~15%;围岩的各向异性程度与围岩级别、地震波纵波波速和隧道埋深有较密切的关系;当围岩的地震波纵波波速在3 800~5 000 m/s之间或隧道埋深在60~100 m之间时,横波各向异性系数离散程度较大;在测试的Ⅱ~Ⅴ级围岩中,Ⅳ级围岩的横波各向异性离散程度最高,Ⅱ级围岩的最低。     

巴西劈裂法在层状岩体抗拉强度测试中的分析与讨论EI北大核心CSCD

为分析巴西圆盘劈裂法在层状岩体抗拉强度试验中的适用性,在以往层状岩体巴西圆盘劈裂试验成果分析基础上,选取层理砂岩为试验对象,设计并进行了考虑不同层理角度的砂岩巴西圆盘劈裂试验。分析结果表明,(1)层状岩体抗拉强度的各向异性特点非常明显,层理角度对各种层状岩体的劈裂抗拉强度的影响规律是基本类似的,只是影响程度不一样;(2)不同层理角度圆盘试样的破裂面形状差别较大,其破坏模式可以归纳为直线型、折线型和弧形型;(3)当层理角度0°<β<90°时,破裂面的发展规律不能严格满足巴西圆盘劈裂试验力学理论模型的假定,采用式(1)计算得到的劈裂抗拉强度只能是一个近似的值;(4)当圆盘试样加载线两侧的岩石材料、层理结构对称分布时,加载时圆盘内的应力分布可以较好地满足其理论计算模型,其试验结果比较准确。研究成果可为层状岩体抗拉强度的准确测定提供较好的参考。