Whole mantle SH velocity model constrained by waveform inversion based on three-dimensional Born kernels

A whole mantle SH velocity model is obtained by using a unique data set and techniques. Body and surface waveforms including major and multi-orbit phases are used as a data set and are inverted by using 3-D Born kernels. The resultant model, SH18CE, reveals the different natures of the two major upwelling systems: the strong low velocity anomalies beneath Africa extend for more than 1000 km from the core–mantle boundary (CMB), whereas those beneath the Pacific are restricted to 300–400 km from the CMB. The results also show the variable natures of stagnant slabs on the 670 discontinuity around Japan: the depths of the strongest high velocity anomalies within the stagnant slabs are different region by region, which is consistent with the detailed delay time tomography model in this area.     

角度域广义Radon变换多参数非迭代线性反演

基于Born近似的线性反演是当前流行的定量化地震成像与反演方法, 然而, 现有线性反演方法存在多种不可避免的问题, 比如迭代计算成本过高, 背景模型依赖, 以及多参数提取不确定/不稳定.为避免这些问题, 本文提出了角度域广义Radon变换(AD-GRT)多参数非迭代反演方法(2D声波双参数介质).AD-GRT是一种地震数据与角度域模型之间的积分变换, 该角度域模型能够保留地震散射数据的完整信息.基于该角度域模型, 地震数据可被精确重建, 即使背景模型是错误的.介质双扰动参数可在角度域模型中准确且稳定提取.为解决传统角度域离散方法存在的幅值震荡和不连续问题, 设计了两种有效的角度域离散单元分裂方法, 实现了平滑连续的角度域幅值提取.为提高AD-GRT反演的分辨率, 考虑了震源子波反滤波.利用三个数值模型验证了AD-GRT在角度域模型反演、数据重建、多参数提取方面的有效性.

     

GPS掩星技术和电离层反演

系统地介绍了GPS无线电掩星技术的发展现状、系统组成和一些关键技术；论述了利用GPS掩星数据进行电离层反演的理论、模型及相应的计算流程．并结合GPS／MET和CHAMP卫星的实测资料，计算了电子密度剖面，与用其他方法所得结果的对比表明．GPS掩星电离层观测具有精度高、覆盖范围大等特点；最后讨论了GPS掩星技术应用于地震前兆监测的机理和前景。     

LSQRD及解的分辨分析

较详细地介绍了ＬＳＱＲＤ（Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅ ＱＲ Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ） 反演方法以及“检测版”分辨分析方法,并举实例检验其应用。对于大型稀疏方程组的求解,ＬＳＱＲＤ 是一种内存需求小、计算效率高和抗噪能力较强的算法。“检测版”试验表明,ＬＳＱＲＤ也可以对迭代解进行有效的可靠性估计,以指导对反演结果的利用。     

深源远震波形反演介质层状结构

在远场正演计算的基础上，运用３０°～９０°的四个不同深源远震记录波形，通过试错法选取台站下方的结构，借助波场反向重建算法，反演确定宜昌台站下方的速度结构。这一算法的实现有助于提高用试错法所得结果的可靠性和精确度，对于利用天然地震资料研究地球深部构造有一定的实用价值。     

远场GPS同震位移的变形特征分析——以2011年日本东北大地震为例

利用2011日本东北大地震的亚洲东部GPS远场水平位移数据,通过计算及比较分析4个独立震源解和倾/滑角效应,研究了远场地震变形的空间分布特征和规律。结果表明,对于低角度逆冲型地震来说,水平位移格林函数在远场位移场中占主导作用。基于此确定了远场GPS水平位移场能在反演中有效利用的空间范围,为联合远场GPS数据和近场GPS数据反演断层滑动分布作理论准备,并为远场数据反演位错Love数（h、l）提供理论依据。     

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频率域全波形反演中关于复频率的研究

Laplace-Fourier域全波形反演可以利用简单的初始模型,从缺失低频信息的地震数据中得到长波长速度模型.Laplace-Fourier域全波形反演等价于本文的复频率全波形反演,但二者的实现方式不同,因此研究复频率全波形反演,可以为二者的对比研究并发展更有效的方法奠定重要基础.本文首先比较用线性增加模型作为初始模型时几个包含不同高低频成分的频率组的反演效果,再比较结合复频率之后各个频率组的反演效果,从简单模型和复杂模型的测试中都可以看出这种复频率+频率反演的方式对反演效果有明显改善.