地球深部壳-幔边界的层束精细结构与物理属性研究

地球深部壳幔边界的介质结构和属性在地球内部圈层结构,特别是岩石圈结构与深层动力过程的研究中占有重要地位。这不仅由于它是地壳与上地幔的分界,而且它与深部物质的分异、调整及其深、浅物质的运移和耦合密切相关。研究结果表明:①通过地震宽角反射和近垂直反射波场效应可分辨其精细结构;②壳幔边界具有高低速相间的薄层、层束状多态结构;③来自壳幔边界复杂结构的地震反射波和宽角反射波具有明显的和各异的波场特征,并具有明显的动力学响应;④壳幔边界是一个主体由榴辉岩组构的化学界面;⑤给出了壳幔边界的广义模式。     

神经网络残差的加权平均温度模型改进方法

针对GPT3经验模型估计加权平均温度的泛化能力不足的缺点,该文提出了一种使用神经网络对GPT3模型的残差进行改正的方法,从而建立一个高精度的改进模型。使用了全球站点无线电探空资料数据集(IGRA)提供的中国区域内的38个探空站点共108 633组数据进行建模,其中2012—2014年的数据用于模型训练,2015年的数据用于模型检验。最终结果表明：改进模型的均方根误差值为2.91 K,精度相比GPT3模型计算得到的估计值提高了32.2%,加权平均温度估计精度有了显著的提高,且在整个中国区域都有较好的泛化能力。     

青藏高原羌塘盆地中央隆起近地表速度结构的初至波层析成像试验

利用2条衔接并横过青藏高原羌塘盆地中央隆起的反射地震剖面探测数据,进行了初至波层析成像试验,以揭示羌塘中央隆起的表层结构特征。研究结果表明,大量的反射地震单炮记录初至清晰,长排列接收丰富了浅表构造趋势特征的信息,层析走时射线密度随地下构造的复杂程度而变化。层析反演得到的速度结构显示了高速层起伏剧烈的变化特征,其厚度与地表出露地层的年代负相关。深反射地震初至波走时层析成像可以提供丰富的地壳近地表结构信息。     

卡尔曼滤波在阳山金矿控制测量中的应用

卡尔曼滤波在信号处理与系统控制领域应用广泛。本论文主要是利用卡尔曼滤波数学模型对控制测量中的GPS信号、星历和残差进行优化,从而在同一时间、同一地点、同一天气的情况下尽量提高GPS精度。     

基于声波测井资料的波动方程走时层析反演速度建模

地震勘探目标逐渐由浅层（< 2000 m）转向中深层（2000~3500 m）,高精度速度建模是实现精确地震成像的关键手段之一.目前,初至波或早至波速度层析建模方法已较为成熟,然而对深层速度建模更为重要的反射波层析建模方法依然面临走时拾取困难及计算量大等难题.针对当前中深层走时层析速度建模方法面临的难题,本文提出了一种基于声波测井资料的波动方程全波走时层析速度建模方法及策略.该方法首先通过早至波层析反演获得浅层及大尺度速度信息;其次,通过提取初次成像剖面的构造倾角信息,利用声波测井资料进行稀疏反演,进一步获得更高精度的速度模型;最后,以此为初始模型,进行全波层析反演获得最终偏移速度模型.数值结果表明,本文所提出的速度建模方法及策略不仅可以避免传统反射波层析建模方法因采用Born近似反偏移所带来的大计算量问题,且大幅提高了中深层速度建模的精度,进而能有效地提高中深层复杂构造区域的地震成像质量.

     

高精度GPS/BDS兼容接收机内部噪声检测方法研究

北斗产品产业化步伐不断加快,针对用户高精度的应用需求,有必要研究有效的接收机性能检测方法检定北斗产品内部噪声。研究了检定高精度GPS/BDS兼容接收机内部噪声水平的方法,引入站间单差残差法检定接收机内部噪声水平,并用实测零基线数据验证了该方法的有效性。结果表明,零基线单差残差法可以直观地反映接收机内部噪声水平,更适用于混合星座的北斗系统。     

中低纬电离层理论模式的构建和一个观测系统数据同化试验

电离层总电子含量TEC (total electron content)是影响卫星导航定位的主要误差源之一。为了构建精确的电离层TEC模型,基于Chapman函数建立了基于物理机制的电离层TEC同化模型背景场,并着重以IGS发布的2008年4个时段低纬度、中纬度和高纬度地区的电离层TEC数据为样本,同化稀疏点上的已知电离层TEC值,分析模型计算值的残差和相对精度分布,利用模型对电离层TEC进行了2 h短期预报和1 d预报,并将1 d的预报值和IGS发布值进行对比。实验结果表明:(1)由同化模型计算得到的TEC残差值超过92%分布在±2 TECU以内,并且除边缘区域外,同化模型TEC计算值的相对精度均在90%以上;(2)2 h和1 d预报残差小于±3 TECU的比例分别为81.8%和81.5%。     

三维复杂黄土塬区变加密不等距网格初至走时计算与特征分析

三维复杂黄土塬区初至走时计算与特征分析,对于分析复杂黄土塬区地震波运动学特征、观测系统设计、初至拾取及层析反演等均具有重要意义.针对该问题：首先,采用三维分区局部变加密不等距网格剖分复杂黄土塬速度模型;然后,建立基于费马原理和迎风格式的双线性插值局部走时算法,采用修正后的群推进法作为波前扩展方式;最后,以理论模型考察了算法的精度与效率、分析了三维复杂黄土塬区地震初至波的走时特征.结果表明：变加密网格策略能在增加很少计算量的情况下,大幅降低因震源奇异性引起的计算误差问题,同时还能无条件稳定且灵活的适应三维复杂黄土塬区的复杂地震地质条件;和层状均匀模型相比,黄土塬区地震初至波的走时场和时距曲线较为复杂.

     

基于近震P波走时的南加州地区速度结构层析成像

采用2015—2018年南加州地区密集分布的宽频带地震台站记录的505个近震事件,利用AIC准则拾取了35 600个初至P波到时,应用FMTOMO软件进行走时层析成像,获得了该地区0～40 km深度的三维P波地壳速度结构,其分辨率达0.5°×0.5°×5 km。不同深度的速度结构表明:南加州地区P波速度不仅随深度的变化而变化,且该地区地壳具有明显的横向不均匀性。反演结果显示:中地壳以上的速度结构与地壳岩层和断层系统密切相关,下地壳以下的速度结构存在大范围低速区,呈现横向不均匀性。     

2D共炮时间域高斯波束偏移

针对传统射线方法在奇异区成像精度不高,而2D频率域高斯波束叠前深度偏移需要计算成像点处每个频率的格林函数,影响计算效率的问题,本文通过使用复走时代替实走时,改变频率域下成像公式的积分顺序,给出了在时间域下进行高斯波束偏移的方法和计算公式.本文使用复杂数值模型验证了2D时间域高斯波束叠前偏移方法的正确性,并同传统射线偏移成像结果做了对比.对比结果表明时间域高斯波束偏移在成像精度上优于传统射线偏移.