YM区块低信噪比地震资料处理技术

YM区块地表条件复杂,相对高差较大,原始资料品质差。通过对原始资料分析,该区块资料处理中存在静校正,提高信噪比,压制多次波三个难点。针对静校正问题,综合采用层析成像静校正,非线性综合全局寻优静校正,反射波自动剩余静校正,较好地解决了工区存在的静校正问题。对叠前叠后综合多种去噪方法,逐步提高了信噪比。综合分析多次波成因类型,道集内切结合叠后时变预测反褶积,逐步衰减多次波,保证了基底构造形态准确可靠。     

用小波系数谱方法分析湍流湿度脉动的相干结构

小波系数谱分析方法是结合小波分析和高分辨率谱分析的一种统计方法,可以用来同时识别时间序列中相干结构的生命尺度和出现周期,可以很好地描述相干结构的演变过程。基于此方法,作者分析了2004年11月在河北省白洋淀地区的陆地和岛上两个观测点（分别代表陆地和水面两种不同下垫面）湍流湿度脉动的相干结构特征,结果表明陆地和水上湿度序列的相干结构尺度分布相似,并且尺度与周期之间的关系一致:小于5 s的相干结构不连续出现,而且通常伴有更大尺度的相干结构,而5~30s的相干结构有与其尺度差不多的周期。在寻找更大尺度的相干结构时发现存在一个尺度,当大于某个周期时,在各个周期上这个尺度的相干结构都显著;与正交小波变换识别相干结构主尺度的方法识别的相干结构主尺度一致。另外,小尺度结构不连续出现也可以解释小尺度湍流能量变化比较大。     

微气象观测数据采集系统

微气象观测数据采集系统是微气象自动观测网的子系统。该子系统包括塔站、辐射站的数据采集以及塔站向中心站的数据传输。本文介绍了这两部分的硬件组成及软件编制,并从原理上描述了研制温度传感器时采用的“准噪声测量消噪法”这一特殊技术。     

混沌理论及在水科学中的应用与存在的问题

在简要介绍表征系统混沌特征常用方法的基础上,认为混沌理论在水科学中的应用主要集中在水文时间序列性质的判定和非线性预测模型研究上,并就这两方面的国内外研究进展进行了综述。通过对其应用中存在的主要问题:延迟时间的确定、数据量大小、噪声等进行分析和讨论,认为水科学问题中混沌的假设是合理的。但对于任何有限长度和受噪声干扰的时间序列来说,严格判定其相空间是确定性系统还是随机系统几乎是不可能的,纯粹的混沌和纯粹的随机都只是数学上的一种理想状态。因此,对于所研究的水科学问题是否存在混沌现象,仅采用单一的方法所取得的结论,不能作为判定依据,而仅表明可能存在混沌特征。所以有必要采用多种研究方法,综合刻划某一水科学问题中的混沌迹象,判定该序列是以混沌成分为主还是以随机性成分为主。提出分形上的混沌动力系统以及混沌与神经网络相结合的方法,可为水科学问题的研究能提供一些新的思路。     

三峡库区上地壳横波速度结构

为了更好地了解三峡库区的稳定性, 利用三峡库区的流动宽频地震仪台阵于2011年4~5月期间观测的背景噪声数据, 采用互相关方法提取了瑞利面波的格林函数, 用多重滤波方法获得了瑞利面波的群速度频散曲线.利用走时层析成像方法获得了0.5~10.0 s周期的纯路径频散曲线, 进而反演获得了沿巴东-茅坪-土门方向的横波速度结构剖面, 揭示了三峡地区上地壳的速度变化情况.研究表明: (1)研究区地下速度结构与地质构造关系密切, 速度剖面上很好地反映了一个以黄陵背斜核部为中心的背斜构造; (2)九畹溪及其周边区域下方较快的速度变化可能与对应的区域断裂构造、地震活动性密切相关; (3)三斗坪地区上地壳表现为高速, 表明三峡坝区处于构造稳定区域.      

The Use of Rank Histograms and MVL Diagrams to Characterize Ensemble Evolution in Weather Forecasting

Rank Histograms are suitable tools to assess the quality of ensembles within an ensemble prediction system or framework. By counting the rank of a given variable in the ensemble, we are basically making a sample analysis, which does not allow us to distinguish if the origin of its variability is external noise or comes from chaotic sources. The recently introduced Mean to Variance Logarithmic (MVL) Diagram accounts for the spatial variability, being very sensitive to the spatial localization produced by infinitesimal perturbations of spatiotemporal chaotic systems. By using as a benchmark a simple model subject to noise, we show the distinct information given by Rank Histograms and MVL Diagrams. Hence, the main effects of the external noise can be visualized in a graphic. From the MVL diagram we clearly observe a reduction of the amplitude growth rate and of the spatial localization (chaos suppression), while from the Rank Histogram we observe changes in the reliability of the ensemble. We conclude that in a complex framework including spatiotemporal chaos and noise, both provide a more complete forecasting picture.     

应用振动噪声的频率谐振效应对地球进行成像

正常规的反射地震勘探方法技术已经经过百年时间的发展,但仍然存在许多勘探技术问题难以很好地解决,造成对诸多勘探目标难以精确成像。这些技术性问题包括:浅层勘探盲区、无明显界面地质体、高角度地层以及火成岩与变质岩地区地质体成像等。最近,我们发明了一项新的地震勘探技术—地震频率谐振勘探方法技术(薛爱民,2019),     

一种基于AR 模型的预测滤波压制随机噪声方法

在地震勘探中,随机噪声是一类不可避免的噪声,它的存在极大地降低了地震资料的信噪比,导致偏移成像效果差甚至不能成像。自适应线性预测滤波方法是在时间--空间域自回归( AR) 模型系数变化的假定下,把自回归( AR) 模型数学表达式进行变换,引入代价函数以提高解的稳定性、唯一性,推导得到压制一维和二维随机噪声的递归算法。通过模拟和实际地震资料验证表明,该方法能较好地压制低信噪比资料中的随机噪声干扰,同时能较好地保护有效地震信号。     

一种基于频率域偏振分析提高三分量地震资料信噪比的方法

三分量地震资料包含着丰富的运动学和动力学信息,各种随机噪声的存在严重降低了资料的信噪比,给有效信息的提取带来了一定的困难.本文在引入多窗谱分析方法的基础上,通过对谱密度矩阵特征问题的求解提取三分量地震记录的偏振参数,实现频率域偏振分析;根据所求得的偏振参数以及随机噪声和有效信号的偏振特性差异,设计相应的自适应滤波器,通过该滤波器的滤波作用,最终实现压制随机噪声的目的.     

基于背景噪声研究青藏高原东缘三维横波速度结构

本文收集了四川、重庆、甘肃、青海、陕西地震台网的105个宽频带地震台站在2017年8月—2018年8月期间记录的连续波形数据,通过对台站记录的长时间背景噪声进行互相关计算,从而提取出瑞利面波经验格林函数,共获得5416条周期在5~40 s内的基阶瑞利面波频散曲线,用于反演青藏高原东缘地壳和上地幔顶部三维横波速度结构.研究结果表明青藏高原东缘地下速度结构呈现非常明显的横向不均匀性,地下浅层速度结构特征与研究区域的主要地质特征和地块单元非常吻合.青藏高原东缘下方的低速体在向东延伸过程中受到四川盆地刚性地壳的阻挡作用,一部分向南进入川滇地块,并在下方30 km处形成厚度约为15 km的大范围低速异常;另一部分向北延伸,并在塔藏断裂下方上涌和堆积,造成局部莫霍面下沉.此外,青藏高原东缘下方的低速体在东北方向跨越东昆仑断裂带进入柴达木地块,并到达西秦岭断裂带附近.其中,巴颜喀拉地块下方30 km处存在厚度约为15 km大范围的低速体,与青藏高原东缘隆起地形和地壳增厚有一定联系.且该低速体在柴达木地块下方变窄,与祁连地块地下30 km处厚度约为10 km的小范围低速体存在一定的连通性.但祁连地块低速体速度值略高于巴颜喀拉地块低速体速度值,这可能意味着祁连地块低速体相当于巴颜喀拉地块低速体的早期发育阶段.