3D numerical modeling of forward folding and reverse unfolding of a viscous single-layer: Implications for the formation of folds and fold patterns

The main aims of this study are to show (i) that non-cylindrical three-dimensional (3D) fold shapes and patterns can form during a single, unidirectional shortening event and (ii) that numerical reverse modeling of 3D folding is a feasible method to reconstruct the formation of 3D buckle-folds. 3D viscous (Newtonian) single-layer folding is numerically simulated with the finite element method to investigate the formation of fold shapes during one shortening event. An initially flat layer rests on a matrix with smaller viscosity and is shortened in one direction parallel to the layering. Forward modeling with different initial geometrical perturbations on the flat layer and different lateral boundary conditions generates non-cylindrical 3D fold shapes and patterns. The simulations show that, in reality, the initial layer geometry and the boundary conditions strongly control the final fold geometry. Fold geometries produced from the forward folding models are used as initial setting in numerical reverse folding models with parameters identical to those of forward models. These reverse models accurately reconstruct the initial geometry of forward models with also only one extension event parallel to the previous shortening direction. The starting geometry of the forward models is inaccurately reconstructed by the reverse models if a significantly different viscosity ratio than in the forward models is used. This work demonstrates that reverse modeling has a high potential for reconstructing the deformation history of folded regions and rheological constraints such as viscosity ratio. Reverse models may be applied to natural 3D fold shapes and patterns in order to determine if they formed (i) during a single or multiple deformation events and (ii) as active buckle-folds with a viscosity ratio 1 or as passive, kinematic folds without buckling. This approach may find much application to fold interference patterns, in particular.     

巴什布拉克铀矿区遥感油气还原蚀变信息提取

从巴什布拉克铀矿床油气还原蚀变岩石的光谱特征分析入手,开展了基于ETM数据的白垩系油气还原蚀变信息的反向增强和 基于ASTER数据的直接增强技术研究。通过对增强的油气还原蚀变信息分布特征的分析,发现矿床所在的北西西向狭长的白垩系出 露范围内,西段的油气还原蚀变强烈,中段和东段的蚀变弱,从而为矿区外围铀矿找矿提供了重要依据。     

三维框架控制扫描技术在特大型JRC塑石工程审计中的创新应用研究

中小型不规则物体逆向建模是三维激光扫描技术一个主要的应用方向,广泛用于产品外观设计及制造。但针对特大型JRC塑石工程,由于误差积累等主要因素,制约着三维激光扫描技术的应用。该文提出三维框架控制扫描方案,在国内率先实现了特大型JRC塑石工程高精度特征统计,并成功应用于山东东营某动物园特大型JRC塑石工程审计,为防止国有资产的流失提供了客观、有效的先进手段,具有较好的借鉴及实用价值。     

绘图软件增设打印驱动程序方法

在详细分析绘图软件包打印机的配置模块结构的基础上，本文提出增设新的打印机驱动模块，使绘图软件包支持新的打印机的方法。这种深层次的软件开发避免了软件系统或者打印设备的重复投资，具有很高的实用价值。为二维三维绘图软件包ＳＵＲＦＥＲ开发ＢｒｏｔｈｅｒＭ１７２４打印机驱动程序的实例说明我们给出的方法是成功的     

基于ICT断层扫描图像的逆向工程软件平台

本文介绍了一种基于ICT断层扫描图像的逆向工程软件平台.该软件运用图像图形处理中的边缘检测、阈值分割、边界细化、矢量化及格式转换等算法与技术,实现了工件由三维断层ICT数据到CAD图纸再编辑的功能.软件操作流程简便清晰,易于使用.     

TTI介质有限差分逆时偏移的稳定性探讨

在沉积学中,可假设在相同时期的沉积层具有相近的物理性质和演化过程.因此,沿层传播的地震波和垂直于地层传播的地震波具有各向异性的特点.在纵波资料的处理中,考虑各向异性对逆时偏移的影响,通常假设介质的横波速度为零,这样可以得到纵波在TTI介质中的传播方程,但是该方程在实际计算中仍存在数值稳定性问题.本文加入横波分量可有效解决数值稳定性问题,并选取适当的横波速度减小对纵波成像的影响,实现地震波在TTI介质中的逆时偏移.实际测算表明,P-SV波的方程中包含横波分量,若假设SV的速度为零,则会导致方程的差分格式不稳定;若加入SV波,选择合适的SV波速度可以使SV波的全区各向异性和反射系数达到极小,并可有效的抑制SV波对纵波勘探的影响.本文的方法是一种稳定的TTI介质中的逆时偏移方法.     

多次波分阶逆时偏移成像

本文深入分析了多次波逆时偏移的成像原理和串扰假象产生机制,并提出了多次波分阶逆时偏移策略,即首先应用自由界面多次波衰减方法对原始炮集记录中的多次波进行剔除得到一次波记录,然后应用一次波记录预测获得各阶多次波记录,最后将各阶多次波记录分别进行逆时偏移成像.模型实验结果表明,多次波分阶逆时偏移其各阶多次波成像剖面均可对真实界面正确成像且其能够有效压制串扰假象,其中一阶多次波逆时偏移剖面的成像精度最高,其深层成像质量明显优于常规多次波逆时偏移.     

机载探地雷达数值模拟及逆时偏移成像

机载探地雷达可以用于人类无法到达的危险地区、植被严重覆盖的地下目标体探测,然而由于机载探地雷达的特殊性,影响机载探地雷达探测效果的因素包括天线的极化方向、天线的飞行高度以及地表粗糙度等.为了研究这些影响因素与探测效果之间的关系,用三维时间域有限差分模拟电磁波的传播过程,以沙漠地区地下空洞掩体的机载探地雷达探测为实例,分别模拟了不同天线极化方向、天线高度及地表粗糙度情况下的机载探地雷达剖面,分析了各因素对机载探地雷达探测地下空洞目标体的影响.天线极化方向与目标体走向垂直更有利于地下目标体探测;天线距离地表越近,可以获得更高分辨率的雷达剖面;沙漠地表起伏越大,雷达剖面中的散射杂波能量越强,浅部地下目标体信号容易被掩盖.为了消除起伏地形造成的散射杂波,提出用逆时偏移成像技术对共炮集机载探地雷达数据进行偏移成像,成像结果优于基尔霍夫偏移成像结果.     

基于逆虚折射干涉法有效提取近地表弱地震信号

在地震勘探中,地形起伏和近地表速度的剧烈变化会导致地震波旅行时的扰动,通常会通过折射波信息来估算和消除这些扰动.本文在虚折射的基础上提出了逆虚折射干涉法,通过虚折射波场和原始折射波场的互相关,并对所有位于固定相位点上的检波点进行叠加,重构出逆虚折射波场.通过逆虚折射与超级虚折射的叠加,保证了不同偏移距下折射波振幅恢复的一致性,显著提高折射波的信噪比,有效提取弱信号.同时,本文采用反褶积干涉法来压制由于互相关和褶积产生的子波旁瓣的影响,弥补低频和高频能量的损失,改善恢复的折射波场的稳定性和分辨率.该新方法不需要知道近地表复杂速度模型的信息,可以将虚折射的勘探孔径恢复到原始地震记录的最大孔径.合成资料和实际资料的计算结果表明,基于反褶积的逆虚折射干涉法能够从低信噪比的资料中,有效恢复出折射波信息.     

地震叠前逆时偏移算法的CPU/GPU实施对策

相较于单程波偏移算法而言,逆时偏移成像方法以其物理基础为依托优势,几十年来一直备受国内外地球物理学家的青睐.目前的逆时偏移(RTM)若直接采用双程波动方程进行延拓,尽管可以回避上下行波的分离处理,然就已有算法而言,其计算量和I/O(输入/输出)量却是最大的.针对此问题,本文在分析现行逆时偏移的多种算法基础上,提出利用CPU/GPU(中央处理器/图形处理器)作为数值计算核心,建立随机边界模型,从而克服存储I/O难题和提高计算效率.在实际的数据测试中,本文的方法可以大幅度的提高计算效率和减少存储单元,从而促使其高效地应用于生产实际.