用改进的共轭梯度算法解波阻抗反演问题

研究快速有效的波阻抗反演算法,是地震反演中一直追求的目标。这里从目标函数出发,推导的反演方程,在常规共轭梯度算法的基础上,对算法搜索的共轭梯度方向提出了具体的改进措施,并在阻尼项及松弛因子的给定上实现了自适应化。另外,在整个算法过程中实现了向量运算,无需额外的内存。通过合成记录及实测资料试算对比发现,该算法具有精度高,运算速度快及抗病态能力强的特点。     

用介形类优势分异度恢复古湖盆的水深--以山东东营凹陷古近系沙河街组沙三段湖盆为例

从定量古生态学的角度出发,利用生态学和古生态学的资料,对介形类的优势分异度H(s)和古湖泊水深D的关系进行了相关性拟合,并得出了两者之间的关系。利用古近系东营三角洲地震资料和沉积资料验证这种对应关系的可信性,因此利用定量计算的介形类优势分异度值可以较准确确定古水深。以东营凹陷古近系沙三段沉积时期为例,恢复了三个亚段沉积时期的古水深,并做出了平面等值线图。结果表明,东营凹陷的古水深由大到小依次为中亚段沉积时期、下亚段沉积时期和上亚段沉积时期。湖泊古水深的定量恢复,对于含油气盆地的油气生、储、盖研究具有重要的意义。     

利用共轭梯度方法的激发极化三维快速反演

利用共轭梯度方法实现了激发极化(IP)三维快速反演。首先,利用共轭梯度方法反演电位数据,得到地下的三维电阻率模型,(由于避免了直接求偏导数矩阵,因此反演计算速度很快。)然后,以此电阻率模型为地下电导率分布,再反演IP数据得到三维极化率分布理论模型。试算结果表明其效果较好。      

华北盆地西部太原组遗迹化石组合对古水深变化的响应*

通过对豫西—晋中南地区上石炭统—下二叠统太原组碳酸盐岩中遗迹化石的组成、产状及分布特征的研究,结合部分生物潜穴中Sr含量、Sr/Ba值、1000×(Sr/Ca)值和δ¹³C值,得到不同地区太原组沉积期古水深的变化曲线,建立了3种不同水深的遗迹组合: (1)Nereites-Chondrites遗迹组合,产生于氧化还原界面附近水体相对较深的浅海下部环境;(2)Zoophycos-Teichichnus遗迹组合,形成于浪基面至氧化还原界面之间的浅海中部沉积环境;(3)Zoophycos-Thalassinoides遗迹组合,出现在平均海平面至浪基面之间的浅海上部或较为闭塞的海湾潟湖沉积环境。依据这3种遗迹组合在各剖面上的变化特征和古水深,认为在豫西—晋中南地区太原组沉积期发生过2次较大规模的海侵。这一成果为精细研究华北西部地区太原期沉积环境演变规律及对比地层提供了生物遗迹学方面的依据。     

预条件方程组及其应用

建立了与一般Toeplitz方程组ANX=B所对应的ω循环型预条件方程组PN［ω］Xω=B.通过采用不同的准则构造预条件矩阵,可以得到不同的预条件方程组,计算出合理的ω值.理论分析和实际计算证明了该方法所得到的近似计算结果优于普通Fourier变换方法(ω=1)的分析结果.     

水载荷及其对盆地沉降的影响

盆地沉降是构造作用与充填盆地的沉积物和水体载荷产生的重力作用共同作用的结果。文章提出了水载荷沉降的概念,推导出了水载荷沉降的计算公式,定量地分析了水载荷对盆地沉降的贡献,并在充分考虑沉积物载荷、水载荷、海平面变化、古水深等的情况下,对Steckler和Watts构造沉降量计算公式作了修正。对美国纽约大西洋大陆边缘COSTB-2井的定量分析表明,每发生1km的构造沉降将产生约0.435km的水载荷沉降,去除水载荷影响后的实际构造沉降比Steckler和Watts估算的结果约小30.3%,水载荷是导致美国大西洋大陆边缘强烈沉降的重要因素之一。     

海量卫星重力梯度观测数据确定地球重力位模型的数值方法

基于空域最小二乘法,对卫星重力梯度数据确定地球重力场中的Cholesky分解法、预条件共轭梯度法以及OpenMP并行算法3种数值方法进行比较与分析。研究表明,在计算机硬件资源有限的情况下,传统的Cholesky分解法已经无法满足求解要求;预条件共轭梯度法的求解效率较之Cholesky分解法有改进,但其以损失小量精度为代价;OpenMP并行算法在不损失求解精度的条件下,可提高求解的效率。     

MODIS影像的NDVI和LSWI植被水分含量估算

植被含水量估算在作物灌溉和森林火灾预警中具有重要指导意义。采用8天合成MODIS地表反射率数据,针对植被水分含量与陆表水指数,植被覆盖与归一化植被指数的关系及不同植被类型和地表水分含量状况在NDVI-LSWI二维空间中的分布规律,在NDVI-LSWI梯形特征空间中确定最大和最小含水量边界线的基础上采用植被干燥指数直接估算植被水分亏缺程度。该方法不仅简便,而且可以避开植被指数温度梯形图中陆地表面温度和气温差值的测量。     

南极中山站海湾地形特征研究

1999年完成的中山锚地高精度水深地形勘测,测量了锚地,调查了部分周边水深地形,取得较完整的测深数据,据此编绘了勘测锚地水深地形图。利用测区外的部分测绘资料使我们有机会可以审视和概略研究中山站附近的海底地形特征。继之对中山站附近的海底地形特征进行了研究,并在区内选取了有代表性的1条剖面进行了剖析。分析研究表明：中山站海湾地形复杂,地形类型多样：台地、水下山丘、峡谷,从陆向海倾斜。受冰体运动的影响,发育了SN向沟谷,自大陆向海中发散;海底地形陡峭,峡谷上穿切冰盖外沿,下达深海,其峡谷内在平坦的背景上仍然发育有水下低丘。     

近年来黄河口以北水下岸坡的演变监测

1996年7月~2000年10月,在研究区进行4次水深地形调查监测,通过GoldenSoftware系统计算相连两次水深调查的数据得出局部冲蚀变化情况。研究分析表明:在1996年7~10月,由于洪水季节的影响,在短短的3个月内,有约4×108m3的沉积物发生淤积。其后几年,该区一直处于冲蚀状态。在1996年10月~1998年10月,有约8.9×107m3沉积物被冲蚀掉;在1998年10月~2000年10月,有约1.4×108m3沉积物被冲蚀掉。因此,在前4次调查期间,研究区有约1.7×108m3的沉积物发生淤积。2004年7月的补充调查表明:该区近岸部分还处于侵蚀状态,海滩剖面没有到达平衡。