地球物理技术最新进展：高分辨率地震频率和相位属性分析技术研究与应用效果

随着地震勘探技术在石油勘探开发中的应用和发展,常规地震资料的分辨率已经难以满足精细勘探开发的需要。另外一方面,在复杂的地质条件下,有效提高地震资料定量解释的精度,准确识别含油气的有效储层并圈定有利区也是成功勘探开发的关键因素。经过多年来不断研究和试验,提出了一系列高分辨率定量解释的方法和技术。通过在多个地区碳酸盐岩、碎屑岩和非常规地质背景下的应用情况表明：高分辨率地震频率和相位属性分析技术等定量解释技术应用效果非常显著;地震资料频谱恢复提高分辨率处理技术可以大幅提高薄层、断裂、溶洞等地质细节的识别能力;多尺度断裂检测技术可以在识别大尺度断层的基础上能有效检测出小尺度的微断裂;高分辨率频谱分解和相位分解技术在传统的振幅信息基础上将地震属性分析拓展到频率和相位维度,大幅地增加了反映地下地质特征和含油气性的地震响应信息,还提高了地震解释的可靠性,降低了地质认识的多解性,使基于高分辨率定量解释技术的有效储层识别更加高效、准确。     

基于卷积神经网络的智能找矿预测方法：以甘肃龙首山地区铜矿为例

智能找矿预测是数字地质科学的前沿领域。本文基于一种二维卷积神经网络的智能找矿预测方法,以25种元素的水系沉积物数据和航磁数据为找矿预测数据,将已知的矿点作为监督样本,利用步长平移数据增强方法获取了训练数据集,对卷积神经网络进行训练后,将其应用于未知区域的找矿预测。应用该方法对甘肃省龙首山西段高台县臭泥墩—西小口子地区进行了铜矿智能找矿预测,根据已知的3个铜矿点,获取了22 934个训练数据,经过200轮训练之后,预测精度能够达到98.1%,最终圈定了5个预测区,5个预测区均具有良好的铜矿找矿远景。     

3D Marchenko applications: implementation and examples

We implement the 3D Marchenko equations to retrieve responses to virtual sources inside the subsurface. For this, we require reflection data at the surface of the Earth that contain no free-surface multiples and are densely sampled in space. The required 3D reflection data volume is very large and solving the Marchenko equations requires a significant amount of computational cost. To limit the cost, we apply floating point compression to the reflection data to reduce their volume and the loading time from disk. We apply the Marchenko implementation to numerical reflection data to retrieve accurate Green's functions inside the medium and use these reflection data to apply imaging. This requires the simulation of many virtual source points, which we circumvent using virtual plane-wave sources instead of virtual point sources. Through this method, we retrieve the angle-dependent response of a source from a depth level rather than of a point. We use these responses to obtain angle-dependent structural images of the subsurface, free of contamination from wrongly imaged internal multiples. These images have less lateral resolution than those obtained using virtual point sources, but are more efficiently retrieved.     

一次冷锋降水云系结构和人工增雨条件模拟分析

利用中尺度模式ARPS对2013年10月13—14日华北南部到河南一次冷锋降水过程的数值模拟结果和卫星、雷达、飞机等观测资料,分析了冷锋云系不同部位宏微观结构和多种增雨潜力要素分布特征,初步探讨了冷锋云系增雨潜力区判别方法及分布特征。结果表明:此次降水过程冷锋云系结构具有不均匀性,云中含水量及其变化梯度自云系前部到后部逐步减小。冷锋云系不同位置垂直结构特征不同,云系前部自云底到云顶为整层上升气流区,云中存在典型的"催化-供给"结构,动力辐合和水汽条件较好,对应区域地面出现较大降水。云系后部上升气流区集中在中高层,4.0 km以下为下沉气流,云中冰相粒子丰富,但中低层液态水含量少,"催化-供给"结构不明显,动力辐合和低空水汽条件差,对应区域地面降水微弱或不产生降水。利用模式模拟结果逐步判别云系增雨潜力条件,结果显示:增雨潜力区主要位于冷锋云系前部、地面冷锋与700 hPa切变线之间约150 km宽的狭长带状区域,云体是具有"催化-供给"结构的冷暖混合云,可催化层高度为3.5—7.0 km。     

一次飞机积冰条件下的云粒子结构分析

为了研究飞机积冰的一般规律,增强飞行安全保障能力,利用2003年9月19日甘肃省人工增雨飞机空中观测资料和机载PMS粒子探测系统采集数据,分析了出现飞机积冰的气象条件和云层微物理结构。PMS探测到云层中云粒子浓度在0．05-5．91个/cm3,均值为0．93个／cm3;云中含水量均值为0．0043g／m3,最大值为0．0233g／m3;在6200米以上,云中粒子浓度、含水量以及平均浓度直径都较大。分析结果表明：飞机出现较强积冰时的温度低于-5℃;积冰出现在粒子总浓度和含水量较大区域,且雨滴浓度和平均直径的增大对积冰的出现具有重要作用;大粒子对发生积冰贡献值较大。     

航拍胶片注释信息阈值分割算法研究

航拍胶片注释信息对后续的图像处理非常重要,但是曝光不均、相机抖动或者胶片数字化产生的畸变都会导致注释信息产生背景模糊、泛白、灰度不均等现象,这给注释信息标识符的分割和识别带来很大困难。该文提出了一种基于CASDA与Niblack相结合的阈值分割算法,能够有效解决传统分割方法存在的字符分割断裂问题。实验证明,该算法能够在保证注释信息准确分割的同时兼顾处理速度。     

以格点尝试法求取的山东地区现代中小地震震源机制解

搜集和整理了1970年以来山东及近邻区域地震台网记录的近展和地方展的P波初动方向资料，以格点尝试法计算求取了该区1970年至2001年的102组中小地震单展震源机制解和部分台站及小区域综合机制解结果。为了解以往手工求解的机制解结果与此次计算结果的差异与否，做了部分资料的手工与计算结果的对比分析。最后依据这些资料对山东地区现今中小地震的破裂机制进行了分析讨论。     

基于地物光谱分析的ASTER岩土类型识别

利用遥感数据和实测不同岩土类型波谱测试数据,以实测不同土体反射光谱数据为基础,通过对遥感数据进行图像增强处理,对不同沉积环境、不同粒级组成的松散土体类型进行识别。研究发现,ASTER数据721波段组合能够有效识别不同土体类型,在凸显不同土体类别的效果最好;ASTER数据的平方根拉伸及标准分段拉伸对不同土体类型的区分效果最好;通过对遥感数据进行主成分变换,发现遥感数据图像信息量得到有效集中,增强了图像的层次感,能够有效增强图像信息。     

用Wigner-Hough变换检测精密控震源信号

本文提出基于Wigner-Hough变换实现精密可控震源信号的检测与变换的方法.精密控制震源发射并由地震台站观测设备记录下来的信号是连续线性调频振动信号(LFM),线性调频信号的Wigner-Ville变换是在时频平面内包含一条直线的图像,而Hough变换则是通过计算沿直线的积分可以有效检测图像中的直线,图像中的直线在Hough变换输出的图像中表现为一个峰值,用于精密控制震源信号的检测可以反映接收数据中存在的震源信号.本文针对精密控制震源信号检测中 Wigner-Ville变换和Hough变换存在的问题开展研究,并提出了解决方案.通过对2009年在广东新丰江水库库区精密可控震源试验观测数据的实际处理,显示该方法是可行的,为精密控制震源信号的检测与变换找到了又一新的方法和技术途径.     

基于改进粗糙集和NSCT的红外遥感图像增强

提出了一种基于改进粗糙集和NSCT的红外遥感图像增强方法。该方法首先利用NSCT对图像进行分解,得到多层多方向子带系数;然后根据相邻尺度和不同方向的子带中图像噪声、脆弱边缘等不同成分的系数分布,使用粗糙集对其进行分块,并制定合理的决策规则;再通过集合运算对系数中不同子块采用不同的处理方法,一方面抑制噪声,另一方面保护图像中的脆弱边缘结构,并采用增强函数对其进行不同程度的增强;最后对处理过的NSCT系数进行重构,获得增强后的红外图像。实验表明,该算法相对于其他传统红外遥感图像增强算法具有较好效果。