重庆小南海滑坡原始地形恢复及滑坡体体积计算

重庆黔江小南海崩塌滑坡发生于1856年,属于历史地震诱发滑坡。由于无法获取震前的遥感影像及DEM数据,只能依据相邻地区地貌类比、数值模拟等推测滑坡发生前的原始地貌形态。文中通过野外实地调查和无人机航拍、水域密集人工测深等方法获取了小南海崩塌滑坡体及相邻地区的高精度DOM影像(数字正射影像图)和DEM数据。选取相邻地区未发生崩塌滑坡的2类地貌形态作为参考,利用MATLAB软件进行高程曲面拟合,对崩塌滑坡的原始形态进行恢复;采用Geostudio软件判断在地震动作用下2类山体原始形态的边坡稳定性,推测崩塌滑坡前山体的原始形态为高耸陡立、坡度为70°～80°的陡坡;并收集整理小南海堰塞坝2条测线、11个钻孔的钻井资料,通过钻井资料显示的谷底地形对恢复的河谷原始地形的可信度进行验证。最后,对拟合恢复的小南海山体原始DEM数据与滑坡后当前DEM数据进行填挖方计算,以估算崩塌滑坡体的体积,并对分析结果进行探讨,最终认为挖方计算的结果较为可信,滑坡体的体积为4. 3×107m3。     

长岛地区小地震断层面参数拟合及应力场特征

文中基于小地震重定位数据计算了2017年长岛2个震群的断层面参数,并使用综合震源机制法求解了长岛地区应力场。通过应力场及断层面参数求得断层面上的滑动角,确定了南部与北部震群发震断层的左旋走滑性质,分析了南部与北部2个震群的应力场特征及发震构造,并得到以下初步结论:南部与北部震群的断层参数、应力场存在一定差异;北部震群断层面的走向为287.18°、倾角为84.09°,推断发震断层是大竹岛-威海北断裂NWW向延伸的隐伏断层;北部震群受左旋走滑性质的蓬莱-威海断裂带控制,呈NEE-SWW向挤压及NNW-SSE向拉张的走滑应力机制;南部震群断层面的走向为269.67°、倾角为67.46°,其应力场呈NE-SW向挤压,为近SN向拉张的正断兼走滑的应力机制,其可能在蓬莱-威海断裂带左旋走滑的控制下还受到SN向的拉张作用,北部震群的持续活动诱发EW走向的次级断裂错动产生南部震群。     

顾及传播曲面的多波束波束脚印高精度快速归位算法

针对传统多波束波束脚印位置归算方法忽视收/发换能器位置差异给深水测深带来的显著影响,以及新算法虽顾及收/发差异但效率偏低的问题,本文提出一种顾及传播曲面的高精度快速波束脚印位置归算算法:①基于多波束测量和声线传播原理,提出波束传播曲面模型;②将扇区内波束分为插值结点和待插值点;针对前者,提出采用迭代搜索和插值的方法避免...     

基于磁镜结构的Wang-Pan方法在磁强计在轨标定中的应用

磁通门磁强计(FGM)的磁补偿随时间会发生缓慢变化; 因此,提高FGM磁补偿的标定精度对实现高精度磁场测量至关重要.最近,一种基于磁镜结构的标定方法被提出,本文将其称之为Wang-Pan方法Ⅱ.本文分析了Wang-Pan方法Ⅱ在太阳风、地球磁鞘和磁尾电流片区域的适用性.我们发现,磁镜结构或线性磁洞事件个数的增加有助于降低Wang-Pan方法Ⅱ的计算误差; 此外,事件的背景磁场强度和磁场耗散程度会显著影响Wang-Pan方法Ⅱ的计算精度.Wang-Pan方法Ⅱ在太阳风和磁尾电流片中的计算误差在±0.2 nT以内的概率高达70%,在磁鞘中计算误差比太阳风及磁尾电流片中的大了约1个数量级.为了提高利用磁镜结构标定磁补偿值的精度,我们研究了线性磁洞事件的多个参数特征对磁补偿计算误差的影响,该研究结果将为Wang-Pan方法Ⅱ的应用提供磁镜结构或线性磁洞事件的筛选参考准则.

     

基于密集线性台阵的背景噪声成像在明光市城市活断层调查中的应用

近年来,短周期密集台阵被动源探测技术逐渐成为地壳精细结构探测研究中的重要手段.为了探讨其应用于城市活断层调查在勘探尺度的有效性,在横跨安徽省明光市郯庐断裂带东界两条主干断裂位置,沿同期的主动源S波反射剖面,安徽省地震局和中国科学技术大学联合布设了一条由133个短周期地震仪组成的被动源密集测线.我们通过该被动源测线获得了约28天的连续波形记录,并采用一种新的线性台阵背景噪声成像方法——拓距相移法提取了10 Hz~2.0 s宽频的基阶Rayleigh波相速度频散曲线.利用得到的宽频带频散曲线,我们反演了近地表 1.3 km以浅的高分辨率S波速度结构,并与基本重合的主动源S波反射剖面以及地质资料等进行对比,验证了反演结果的可靠性,同时进一步分析了郯庐断裂带东界两条主干断裂的断层特征.结果表明：（1）被动源与主动源反演结果在近地表100 m以浅高度一致,且被动源的反演深度更深;（2）池河—太湖断裂是隐伏于深部的走滑断裂和浅部伸展断裂的综合反映,浅部为倾向北西的正断层,向上穿透第四系地层,可能为活动断裂;（3）拓距相移法能有效拓宽频散曲线的提取频带,保证浅部结构具有高分辨率,同时大大加强对深部结构的约束.该方法能够获得可靠的地下结构反演结果,可以作为城市活断层调查的一种新的有效手段.

     

球面圆拟合算法及其在测月定向中的应用

本文提出了一种球面圆拟合算法,解决了月球视面中心的确定问题。结合该算法,利用仿真测量数据,研究了月相及月相姿态对月球视面中心拟合精度的影响。通过观测实验验证了球面圆拟合算法的正确性,并与原有的算法进行了定向结果的比较。结果显示,球面圆拟合算法与原有算法的拟合内符合精度相当,但外部检核精度提高了大约0.5″,建议在工程实践中采用本文提出的算法进行测月定向。     

空间数据插值的自动化方法研究

克里金插值是空间数据插值的常用方法,其关键在于变异函数的正确拟合。目前一些空间统计分析工具及开发包对变异函数的拟合主要以一定的人工经验为先导,通过直观的方法来确定变异函数的一些参数并反复调整,这种人工干预的操作步骤不仅妨碍了克里金插值的自动化,参数设置和模型选择也没有科学理论依据,因此预测的结果往往不精确。针对这一问题,围绕着自动化目标,基于R语言中的变异函数的自动拟合函数实现了自动克里金插值,并对自动拟合模型进行了自动交叉验证。实验结果表明该空间数据插值自动化方法可行。     

利用方差分量估计的地震同震滑动分布反演

提出了基于方差分量估计的地震同震滑动分布反演方法,该方法不仅可以确定不同数据集的相对权重,而且还能得到平滑因子的值,突破了方差分量估计方法仅用于各类数据定权的实际应用范围。模拟算例验证了此方法的有效性,从解的概率后验密度分布分析来看,方差分量估计方法得到的结果是线性和非线性混合方法反演结果的一个解。用方差分量估计方法反演了Bam地震同震滑动分布,并与线性非线性混合方法反演的结果进行了对比分析。两种方法得到的Bam地震断层滑动分布之间的空间互相关系数为0.999 9,地震同震的最大滑动量相同,都为3.04 m;其深度仅有微小区别,前者为4.50 km,后者为4.47 km;平均滑动量前者为0.714 m,后者为0.718 m。但前者反演计算用时227 s,后者却达到1.5×10⁶ s,约17 d,前者仅为后者的1/6 608。结果表明,本文方法相对于线性和非线性混合方法具有计算简单、计算量小和计算效率高的优点。     

基于磁异常反演的磁航向误差实时补偿方法

三轴磁力仪是一种常用的磁场测量工具,在地磁导航、海洋磁测、地磁勘探等领域应用较为广泛。作为一种磁场矢量测量工具,三轴磁力仪的磁测误差主要来源于三轴非正交、敏感轴灵敏度不一致及零偏误差等方面,磁力仪的标定优劣影响磁力仪的测量性能。为解决三轴磁力仪的标定问题,建立了磁力仪误差补偿模型,提出了基于正弦拟合的三轴磁力仪标定方法。将磁力仪沿平面旋转时的三轴输出数据拟合成正弦曲线,利用正弦曲线的幅值、初相角和平移量等信息计算出磁力仪的标定参数。仿真结果表明：该方法无需非线性优化过程即可实现标定参数的求解,得到的标定参数与设定值吻合度高;磁测噪声对三轴灵敏度系数及非正交角的计算结果影响较小。     

南黄海地震资料叠前去噪技术应用

南黄海盆地位于下扬子地台东北部,是一个由多期、多类型盆地叠加的复合残留盆地,平均水深约为50 m。工区内地震资料信噪比较低,干扰波类型较多,主要有涌浪、电缆和水鸟等产生的随机噪声,线性噪声和船干扰等相干噪声。通过系统分析噪声在振幅、频率方面的特征,以及噪声产生的机制,分别在不同域采用多种压制方法,主要采用分频分时振幅衰减技术去除异常振幅噪声,f-x域相干噪音方法压制低速线性噪声干扰,外部噪音模型法压制高速线性噪声,τ-p域切除法去除直达波干 扰,以及采用fxy域预测误差方法压制船干扰噪声等。通过以上叠前多域去噪技术方法,在尽量不损害有效信号的情况下,对南黄海地震数据的各种噪声进行很好的压制。