基于递归高通滤波的经验模态分解及其在地震信号分析中的应用

将地震信号分解成包含频谱互不重叠的单主周期的分量有利于地震信号的分析.分析了经验模态分解(EMD)中模态混叠的内在原因和已有的解决方法,梳理了解决模态混叠的思路框架,进而提出了一种新的基于输入递归高通滤波的EMD算法.首先用递归高通滤波器将信号预分解成频率由高到低的多个分量,实现信号的等价带通滤波,再用EMD对各带通分量按频率高低逐级递归筛分,获得完备的经验模态分量.通过合成信号和地震信号的仿真实验表明,该算法较好地克服了模态混叠,获得了频谱互不重叠的单主周期分量,并成功用于震相分离和分析,为地震信号分析提供了一种新思路.     

Comparison of LiDAR waveform processing methods for very shallow water bathymetry using Raman,near‐infrared and green signals

Airborne light detection and ranging (LiDAR) bathymetry appears to be a useful technology for bed topography mapping of non‐navigable areas, offering high data density and a high acquisition rate. However, few studies have focused on continental waters, in particular, on very shallow waters (<2 m) where it is difficult to extract the surface and bottom positions that are typically mixed in the green LiDAR signal. This paper proposes two new processing methods for depth extraction based on the use of different LiDAR signals [green, near‐infrared (NIR), Raman] of the SHOALS‐1000T sensor. They have been tested on a very shallow coastal area (Golfe du Morbihan, France) as an analogy to very shallow rivers. The first method is based on a combination of mathematical and heuristic methods using the green and the NIR LiDAR signals to cross validate the information delivered by each signal. The second method extracts water depths from the Raman signal using statistical methods such as principal components analysis (PCA) and classification and regression tree (CART) analysis. The obtained results are then compared to the reference depths, and the performances of the different methods, as well as their advantages/disadvantages are evaluated. The green/NIR method supplies 42% more points compared to the operator process, with an equivalent mean error (?4·2 cm verusu ?4·5 cm) and a smaller standard deviation (25·3 cm verusu 33·5 cm). The Raman processing method provides very scattered results (standard deviation of 40·3 cm) with the lowest mean error (?3·1 cm) and 40% more points. The minimum detectable depth is also improved by the two presented methods, being around 1 m for the green/NIR approach and 0·5 m for the statistical approach, compared to 1·5 m for the data processed by the operator. Despite its ability to measure other parameters like water temperature, the Raman method needed a large amount of reference data to provide reliable depth measurements, as opposed to the green/NIR method. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

煤田三维地震叠前深度偏移技术及其应用

三维地震叠前深度偏移可实现反射点的正确空间归位和真正的共反射点叠加,减小菲涅尔带的影响范围,大大提高地震资料的分辨率。论述了三维地震叠前深度偏移的成像原理和关键技术,并应用于实际地震资料的处理中。结果显示,小断点显示较叠前时间偏移剖面更为清晰,提高了煤田三维地震探测细微构造的能力,取得了较好的地质效果。      

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山东省优势大地构造相划分初步方案

大地构造相是反映陆块区、造山系和叠加造山-裂谷相系形成演变过程中的一套岩石构造组合,是表达大陆岩石圈板块经历离散、聚合、碰撞、造山等动力学和地质构造作用过程而形成的综合产物。根据优势大地构造相的划分原则与沉积岩、火山岩、侵入岩和变质岩建造构造等特征,山东大地构造相可划分为3个相系(Ⅰ级)、4个大相(Ⅱ级)、17个相(Ⅲ级)和51个亚相(Ⅳ级)。     

哈尔滨市松北区水库雍水浸没评价

浸没问题是平原型水库主要地质灾害之一。在分析了哈尔滨市松北区雍水浸没成控因素的基础上,采用地下水流数值模拟技术对研究区在不同开采方案下的雍水浸没进行评价,并综合考虑区内的地表覆盖情况、建筑物地基形式等因素,提出了适合研究区水文地质条件的浸没标准：农田区为粉质粘土2.50 m, 粉细砂1.50 m;建筑物区为粉质粘土3.50 m,粉细砂3.00 m。将研究区划分为可能浸没区、过渡浸没区和不发生浸没区,并确定了各浸没区的范围。     

黄土震陷性深度特征的试验研究

黄土震陷是地震发生时黄土地区发生的一种灾害。以典型马兰黄土（Q3）作为研究对象,对5组不同深度的原状黄土试样进行室内动三轴震陷试验,研究了该场地黄土震陷性随深度的变化特征。研究结果表明,（1）在天然含水率或是增湿、减湿情况下,黄土震陷深度曲线随动应力的增加均经历了一个从平稳、快速、再收敛至最大震陷深度的发展过程;（2）黄土震陷深度曲线的发展阶段动应力区间不尽相同,随着含水率的增加,黄土震陷快速发展期的动应力区间在变窄,最小动应力值变小,含水率20%条件下比5%最小动应力值可降低30%;（3）典型马兰黄土存在一个最大震陷深度,其最大震陷深度不受动应力、含水率影响,含水率仅能够降低达到最大震陷深度时最小动应力,加速黄土震陷深度的发展进程。在动应力不断增加的情况下,最终的黄土震陷深度曲线收敛于最大震陷深度,本次实验黄土场地的最大震陷深度约为15.5 m。     

围岩作用下锚杆砂浆锈胀开裂过程分析

从砂浆锚杆锚固体自身的特点出发,借鉴钢筋混凝土结构锈胀开裂研究成果,对锚杆砂浆锈胀开裂过程进行了分析。考虑锚杆锈蚀体积膨胀过程,以填充系数表示砂浆开裂过程中锚杆锈蚀产物的损失,建立了锚杆锈蚀后砂浆内部位移模型,以弹性力学为基础,引入围岩参数影响系数概念,对锚杆锈蚀导致砂浆保护层开裂过程以及围岩参数对开裂过程的影响程度等进行了分析研究,并采用有限元分析方法对其进行了验证。理论分析结果表明,因锚杆锈蚀而导致的砂浆保护层开裂以及裂纹的扩展情况均与围岩特性密切相关,砂浆开裂后裂纹会经历一段稳定扩展过程,裂纹的最大稳定扩展半径随围岩参数影响系数的增加而增大,在合适的围岩参数条件下,裂纹可以一直稳定扩展致整个砂浆保护层外壁。有限元分析结论与理论结果一致。     

挡土墙主动土压力塑性临界深度的解析解

墙后塑性区的临界深度问题一直没有得到很好解决,传统计算公式仅适用于一些特殊情况。基于极限平衡理论,视墙后填土为服从Mohr-Coulomb屈服准则的理想弹塑性材料,假定塑性区的一族滑移线为直线即平面滑裂面,提出弹性覆盖层取代传统的张拉裂缝,建立了较为完善的滑楔分析模型,采用极限平衡法推导了在一般情况下的塑性临界压力、临界深度以及塑性区可能最大深度的解析解。计算结果表明,塑性临界深度的解析解与目前文献采用迭代计算的结果完全一致,传统计算公式是该解析解的一个特例。