基于傅氏变换有限差分的三维波动方程正演模拟并行算法

傅氏变换有限差分(即FFD)混合波场延拓法波动方程正演模拟精度高,但三维FFD因其计算复杂、数据存储巨大而难以推广。这里提出三维FFD一步法正演模拟并行算法,把一个串行的大规模频率循环分割成并行的多个小规模频率循环,并发执行多个波场延拓来提高运算速度,并通过由给定的资源设定并行数,以及适时重排三维数据,大大增强了算法的适应性和时效性。通过对比并行和非并行正演实验,验证了算法的有效性。     

广义延拓法在IGS精密星历插值中的应用

利用广义延拓插值法对IGS精密星历进行插值,探讨了广义延拓插值数学模型中单元域节点、延拓域节点、逼近函数项数三个参数与插值精度之间的关系,并与传统经典的Lagrange多项式插值法进行比较分析。实际算例表明,只要选取适当的参数,广义延拓插值法拥有比Lagrange多项式插值法更高的精度。     

补偿向下延拓方法研究及应用

位场向下延拓是重、磁处理和解释的常用方法,但其不稳定性限制了其在资料处理及反演中的应用.本文基于补偿圆滑滤波思想以及空间域向下延拓迭代法,通过逐次补偿的办法实现位场的稳定向下延拓.同时,在频率域空间给出了该下延方法的频率域响应因子,并讨论了其低通滤波特性,理论模型和实际位场资料试验表明该方法向下延拓稳定性具有较高的延拓精度.将其应用于重力密度界面反演中,改进反演的稳定性,实际莫霍界面反演表明下延因子具备实用性.     

利用τ-p波场反演法确定东沙群岛的地壳速度模型

本文利用τ-p波场反演法直接对OBS原始数据进行转换,得到一维速度深度函数.该方法包含倾斜迭加和向下延拓两个线性转换:倾斜迭加将原始数据由时间-偏移距域(t-x)转换为时间截距-慢度域(τ-p);向下延拓将时间截距-慢度域(τ-p)波场转换为深度-慢度域(z-p)波场.然后根据五个OBS台站得到的一维速度深度函数,合成东沙群岛地壳的二维速度结构模型.为了检验该速度结构模型,我们用拾取走时和利用模型计算的理论走时进行拟合,得到了满意的结果,从而为下一步进行层析成像提供了可靠的初始速度结构模型.     

大巴山弧形断裂（镇巴-高川段）的磁性特征及构造意义

秦巴山区的大巴山断裂（镇巴-高川段）及周边地区实施了高精度磁力勘探,经过向上解析延拓、垂向不同阶导数及欧拉反褶积等新方法处理及其分析,结果表明研究区磁场特征具有明显的规律性：横向上分别显示出沉积区、挤压构造变形区及侵入岩区的磁性特征,这是研究区多样化构造特征的具体反映;纵向上,浅部磁场呈现方向性磁场,深部呈现稳定基底的特征,这种磁性差异分界面构成了北大巴山地区逆冲推覆构造的滑脱面.而大巴山主断裂在不同区段表现出不同磁性结构的多样化特征,也反映了不同挤压应力作用下变质程度的差异.     

基于Broyden方法的不对称与对称周期解延拓算法与应用

考虑周期解的数值延拓问题并提出基于Broyden拟牛顿法来延拓周期解的一种有效算法,先后以布鲁塞尔振子、平面圆型限制性三体问题(Planar Circular Restricted Three-Body Problem, PCRTBP)的周期解为例进行了验证.这里的Broyden方法包含线性搜索、正交三角分解求线性方程组的步骤.对一般的周期解,周期性条件方程组中含有周期作为待延拓参数,可用周期来决定积分时长,将解代入周期性条件得到积分型的非线性方程组,利用Broyden方法迭代延拓直至初值收敛.根据两次垂直通过一个超平面的轨道是对称周期轨道的性质,可采用插值的方法求得再次抵达超平面的解分量,得到周期性条件方程组,再用Broyden方法求解.结合哈密顿系统的对称性和PCRTBP周期轨道的一些分类,对2/1、3/1的内共振周期解族进行了数值研究.最后,对算法和计算结果做了总结和讨论.     

武都—文县—理县一线地球物理场界线的发现及意义

根据新编制的重磁图发现,在龙门山的武都-文县-理县一线存在着一条分割性极强的重磁场分界线,其两侧重磁场面貌完全不同,它可能构成扬子地台与松潘-甘孜造山带的界线.其规模和活动强度远大于龙门山断裂,命名为武都-文县断裂.从区域上分析,该断裂兼具走滑-挤压特征,使断裂东南侧地块向南西,西北侧地块向北东发生走滑而显示右旋走滑性质.因此,在地质构造上它不仅是一条区划性断裂,而且可能还是一条与阿尔金断裂同等重要的走滑断裂.推测青藏高原东缘沿此断裂向北移动时,断裂发生了右旋走滑.根据东昆仑磁异常带向北推移的距离估算,推移距离200～300 km.     

航空重力测量数据向下延拓的正则化算法及其谱分解

基于Poisson积分方程,提出了以地面重力观测值作为控制并顾及外区影响的向下解析延拓数学模型,推导了向下解析延拓的谱分解式,在频域内分析了造成向下延拓结果不稳定的原因,进而给出了向下延拓的正则化算法,并讨论了向下延拓中的地形影响.通过对我国首次航空重力测量试验数据的处理表明,提出的方法可获得稳定、精确的向下延拓结果.     

利用重力异常反演马里亚纳海沟海底地形

针对利用船舶测量海底地形效率低和成本高的缺点,选取西太平洋板块俯冲菲律宾板块而形成的马里亚纳海沟所在海域作为实验区域,依据重力地质方法（GGM）,利用重力异常数据反演海底地形。采用移去恢复技术确定了重力地质法模型的密度差异常数为2.32 g/cm³。分析比较了GGM海深模型、ETOPO1模型和直接将船测点海深数据格网化（模型1）3种海深模型之间的差异,并依据反演结果对"挑战者深渊"两侧地貌进行了研究。结果表明：GGM模型反演海底地形的结果优于ETOPO1模型,更优于将船测点海深数据直接格网化的结果;模型相对误差与海深的关系不大,受海底地形变化影响明显;在船测数据匮乏或者过于稀疏的海域,模型间海深差值结果较大;"挑战者深渊"海沟两侧的地貌有明显差异,在海沟南侧水深小于5 000 m的浅海部分,坡度平缓（2°~5°）,而在水深大于5 000 m的部分,坡度明显增大（10°~15°）;海沟北侧在整个下降阶段坡度很大（10°~15°）,11°45'N附近出现一个缓冲地带。