顾及坡度和高程的多波束测深数据抽稀算法

海底地形数据是进行海洋科学研究、工程建设的重要数据源,水深信息作为海底地形数据的基础信息,反映了海底地形的起伏变化。因此,如何有效地处理水深数据成为海洋测绘的重点研究内容。为解决海量多波束测深数据的数据冗余问题,提出了一种顾及坡度和高程的多波束测深数据抽稀算法,能够兼顾数据抽稀的精度和地形特征点的保留。考虑到存在含有空洞、凹边界等局部空白区域的多波束测深数据,首先利用Alpha Shape算法提取测深数据局部空白区域的边界点;然后采用坡度和高程相结合的抽稀算法删除冗余点,得到抽稀结果。在实验区内,通过与基于坡度抽稀、顾及地形复杂度抽稀和基于系统抽稀算法进行对比实验,结果表明：(1)本文抽稀算法在测深数据局部空白区域生成的等深线较上述抽稀算法更贴近原始测深数据等深线的形态,可以有效保持地形形态完整性;(2)对不同地形的测深数据进行抽稀,本文算法的精度较上述抽稀算法均有不同程度的提升,尤其抽稀率较低时,本文算法较上述算法在MSE分别提升了16%、27%、14%和10%、36%、2%,RMSE分别提升了7%、12%、7%和5%、17%、3%,体现了本文算法对不同地形多波束测深数据抽稀的有效性...     

面向ARV的视觉辅助水下对接方法研究

针对水下机器人作业过程中的近距离引导水下对接问题,以自治缆控水下机器人(ARV)为研究对象,为实现快速、高精度的水下对接,设计了基于反射光源识别的单目视觉辅助水下对接方法。通过在对接口布置反光带并将其作为目标图像,设计了图像处理和特征点提取的算法,经过图像特征信息的分析处理,优化算法的时间复杂度,提高了特征点提取的准确率和识别效率。最后设计了传统的引导灯方案与反光带方案的对比试验,验证算法的可行性,证明在水下环境下识别反射光源的方法极大提升了位置估计的准确率,同时在计算速度上也有显著提高,弥补了传统水下对接方法中精度不足或计算量大的缺陷,更好地满足了ARV水下对接的需求,能为潜水器实现水下自主对接提供参考依据。     

2010~2019年北黄海海域长序列海量温盐数据分析与处理方法

保障长期连续的数据完整性和质量可靠性是进行浮标数据应用的首要问题。本文基于中国科学院近海观测研究网络黄海站位于北黄海长海县附近海域的五套浮标于2010~2019年连续10 a采集到的海洋表层温盐数据,进行数据分析与处理方法的研究。为了辨识原始温盐数据中的异常值,综合运用极值法、拉依达准则和箱型图法给出适合温盐的异常数据分析与处理方法,并基于2σ原则和箱型图法修正了温盐界限。为了解决温盐数据的缺失问题,提出SoftImpute与IterativeImpute相结合的插补方法,有效降低了温盐数据的标准差。研究结果表明,采用本文的方法可有效消除异常和插补缺失,修正数据中的异常点,得到连续、平滑、具有显著年际变化特征与趋势的温盐数据分析曲线,也可增加对该海域海洋温盐特征、变化规律和发展趋势等的深入理解,为海上现场观测数据处理提供借鉴,并为后续应用研究提供更高质量的数据。     

A probabilistic model for ghost delay time estimation based on recording geometry

In order to deconvolve the ghost response from marine seismic data, an estimate of the ghost operator is required. Typically, this estimate is made using a model of in‐plane propagation, i.e., the ray path at the receiver falls in the vertical plane defined by the source and receiver locations. Unfortunately, this model breaks down when the source is in a crossline position relative to the receiver spread. In this situation, in‐plane signals can only exist in a small region of the signal cone. In this paper, we use Bayes' theory to model the posterior probability distribution functions for the vertical component of the ray vector given the known source–receiver azimuth and the measured inline component of the ray vector. This provides a model for the ghost delay time based on the acquisition geometry and the dip of the wave in the plane of the streamer. The model is fairly robust with regard to the prior assumptions and controlled by a single parameter that is related to the likelihood of in‐plane propagation. The expected values of the resulting distributions are consistent with the deterministic in‐plane model when in‐plane likelihood is high but valid everywhere in the signal cone. Relaxing the in‐plane likelihood to a reasonable degree radically simplifies the shape of the expected‐value surface, lending itself for use in deghosting algorithms. The model can also be extended to other plane‐wave processing problems such as interpolation.     

The role of visual saliency in the automation of seismic interpretation

In this paper, we propose a workflow based on SalSi for the detection and delineation of geological structures such as salt domes. SalSi is a seismic attribute designed based on the modelling of human visual system that detects the salient features and captures the spatial correlation within seismic volumes for delineating seismic structures. Using this attribute we cannot only highlight the neighbouring regions of salt domes to assist a seismic interpreter but also delineate such structures using a region growing method and post‐processing. The proposed delineation workflow detects the salt‐dome boundary with very good precision and accuracy. Experimental results show the effectiveness of the proposed workflow on a real seismic dataset acquired from the North Sea, F3 block. For the subjective evaluation of the results of different salt‐dome delineation algorithms, we have used a reference salt‐dome boundary interpreted by a geophysicist. For the objective evaluation of results, we have used five different metrics based on pixels, shape, and curvedness to establish the effectiveness of the proposed workflow. The proposed workflow is not only fast but also yields better results as compared with other salt‐dome delineation algorithms and shows a promising potential in seismic interpretation.     

地震应急测绘信息智能综合处理技术研究

地震应急测绘信息对于全面获取震区灾情,针对性援救震灾地区有着重要意义。当前针对震区的测绘信息以独立分类形式存在,缺少数据关联性,在整体信息获取上存在较大缺陷,其地震应急响应能力较差。提出地震应急测绘信息智能综合处理方法,构建地震应急联动信息服务技术平台,设计地震灾情辨识框架;通过判断地震灾情辨识框架,提取地震灾情测绘信息的特征向量,得到地震灾情信息关联规则集,引入测绘数据融合算法,将获取的地震灾情信息进行智能融合,获取地震灾害测绘情况的信息融合结果,实现地震灾情的智能综合性处理。实验结果表明,所提方法在地震应急测绘信息智能综合处理方面具备较强的信息处理与分析能力,具有较强的地震应急响应能力,为我国震后应急指挥工作提供了技术支持。     

地震数据处理系统Earthworm在福建地震预警系统项目中的应用

本文介绍了USGS（美国地质勘探局）开发的Earthworm系统在福建地震预警系统项目中的应用。该系统为开源软件,由C语言编写,由不同模块组建而成,每个模块实现不同的功能,主要包括数据接收模块、P波拾取模块、地震定位报告产出模块、地震事件图件绘制模块、地震波存储容器等。同时,用户可以根据自己的需求编写相应的功能模块。文章对该系统的应用进行了介绍,内容包括Earthworm系统的组织架构、业务流程、软件模块的主要功能搭建与配置及软件模块之间的逻辑关系等,目的在于介绍该系统的架构方法与使用心得,促进该系统在地震行业内得到应用与推广。     

保幅Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移技术在天然气水合物三维地震资料处理中的应用

天然气水合物的富集往往与断裂、底辟及泥火山等构造有关,这就要求地震成像要精确,而针对水合物的地震处理又要以保真保幅为前提,因此快速高效而又有较高成像质量的的保幅Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移技术被广泛应用于三维水合物资料处理中。与直射线Kirchhoff叠前时间偏移技术相比,弯曲射线Kirchhoff叠前时间偏移同样具有快速高效的特点,同时成像精度在一定程度上可媲美叠前深度偏移。在实际资料的应用中可发现,基于保幅Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移技术处理的地震剖面可精确地刻画气体通道,有利于天然气水合物富集区的识别。     

最优小波基选择法在测震数据干扰处理中的研究与应用

选取成都地震台的测震数据作为研究样本,将不同的小波基进行了以重构精度、相对SNR值以及去噪后频谱的分析结果为依据的筛选流程。结果显示:bior2.4小波基重构精度最佳、去噪效果良好、更加完整地保留了样本的有效高频信号,是适合成都地震台测震数据的最优小波基。将其应用于成都地震台的测震数据干扰处理,波形去噪效果明显,波形的信噪比得到明显提高,对震级计算并无显著影响。     

基于Matlab的强震数据处理技术实现

强震动观测数据通常由强震仪原始二进制加速度记录组成,在国内外相关强震数据库下载的强震记录均为解码、处理后的ASCII格式文本文件,非原始文件,记录格式不同,但均由数据头段和数据区2部分组成。以我国未校正加速度记录(UA)数据格式为例,探讨基于Matlab程序的强震数据处理技术,并识别记录的地震动特性,为强震数据多领域应用提供技术支持。