利用高阶交错网格有限差分法数值模拟VTI介质井孔声场

横向各向同性（TI）介质是岩石地球物理中常见的一种现象,研究其井孔声场传播特征对声波测井理论以及为声波测井解释提供依据具有重要意义。针对具有垂直对称轴的横向各向同性（VTI）介质,根据柱坐标系条件下的弹性波波动方程,推导了速度-应力交错有限差分公式,采用时间二阶、空间十阶的交错有限差分算法对VTI介质中的井孔声场进行数值模拟。给出了在均匀介质中井孔声场不同时刻的波场快照,以及不同各向异性系数的VTI介质中的波场快照,计算了井轴上声源激发出的声波全波列波形。结果表明,在其他条件不变的条件下,VTI地层的各向异性系数的增大对横波的传播影响不大,但会使得纵波在纵向上的传播速度相对变小,径向上变化不大。各向异性系数的增大会使声波测井全波列首波信号时差变大,声波幅度略变小。     

交错网格有限差分和随机过程模拟强震地面运动比较

利用三维交错网格有限差分技术和随机过程两种方法,对同一场地模拟强震地面运动, 比较和分析两者得到的加速度时程曲线及反应谱之间的差异. 结果表明, 前者模拟的地震波低频成分比较多,后者高频成分较多;而且三维交错网格有限差分的模拟结果,能够较好地反映盆地放大效应.      

华北苏皖辽新元古代Molar tooth构造碳酸盐岩的沉积岩相与环境约束

国内外元古宙碳酸盐岩中常见复杂肠状形态的molar tooth构造(MTS)。其宏观、微观边界清晰,内部充填均一等粒结构的方解石(白云石)微亮晶。宿主岩相以含泥质或粉砂质的细砂屑、粉泥屑灰岩为主,经常与风暴岩共生。MTS碳酸盐岩发育在缓坡型台地。沉积层序中常见潮汐流、风暴流侵蚀一充填和浪成交错层理与递变层理。MTS碳酸盐岩发育严格受沉积环境和岩相约束,形成于(内缓坡深部一中缓坡浅部)潮下带和环潮坪,风暴浪基面是其发育的最大深度。垂向序列由高频潮下带和环潮坪微层序加积而成,     

科左后旗2007年生长季气候特点与气象灾害

科左后旗位于通辽市南部的气候变化比较敏感的农牧交错区。气候要素年际变化大．气象灾害种类多,出现最为频繁的是干旱和大风。2007年尤为突出的是旱灾,是制约当地农牧业发展的一个重要因素。据有关统计．2007年干旱对科左后旗的经济发展造成了巨大损失,因此开展本年度作物生长季气候特征及气象灾害分析非常必要。     

陕北长城沿线地区土地退化态势分析

以陕北长城沿线农牧交错区为例，运用遥感与GIS技术，定性与定量相结合的方法，对研究区1985－1998年土地利用类型转换及土地退化时空规律，趋势和机制等进行了评价与分析。研究表明：该区土地退化的主导类型及土地沙漠化。从成因分析，土地沙漠化主要是长期以来的人口超载，不合理的土地利用方式和高强度的土地开发行为激发了地表自然过程伯退化性演替，致使潜在的自然环境脆弱怀转化为现实的破坏。过去13年土地退化程度部体上在不断剧，而且退化类型正向多样化发展。最后，依据评价与分析结果，进一步对该区土地退化防治和沙漠化土地生态恢复的措施与对策进行了讨论。     

Stability of finite difference numerical simulations of acoustic logging-while-drilling with different perfectly matched layer schemes

In acoustic logging-while-drilling （ALWD） finite difference in time domain （FDTD） simulations, large drill collar occupies, most of the fluid-filled borehole and divides the borehole fluid into two thin fluid columns （radius -27 mm）. Fine grids and large computational models are required to model the thin fluid region between the tool and the formation. As a result, small time step and more iterations are needed, which increases the cumulative numerical error. Furthermore, due to high impedance contrast between the drill collar and fluid in the borehole （the difference is 〉30 times）, the stability and efficiency of the perfectly matched layer （PML） scheme is critical to simulate complicated wave modes accurately. In this paper, we compared four different PML implementations in a staggered grid finite difference in time domain （FDTD） in the ALWD simulation, including field-splitting PML （SPML）, multiaxial PML（M- PML）, non-splitting PML （NPML）, and complex frequency-shifted PML （CFS-PML）. The comparison indicated that NPML and CFS-PML can absorb the guided wave reflection from the computational boundaries more efficiently than SPML and M-PML. For large simulation time, SPML, M-PML, and NPML are numerically unstable. However, the stability of M-PML can be improved further to some extent. Based on the analysis, we proposed that the CFS-PML method is used in FDTD to eliminate the numerical instability and to improve the efficiency of absorption in the PML layers for LWD modeling. The optimal values of CFS-PML parameters in the LWD simulation were investigated based on thousands of 3D simulations. For typical LWD cases, the best maximum value of the quadratic damping profile was obtained using one do. The optimal parameter space for the maximum value of the linear frequency-shifted factor （a0） and the scaling factor （β0） depended on the thickness of the PML layer. For typical formations, if the PML thickness is 10 grid points, the global error can be reduced to 〈1% using the optimal PML parameters, and the error will decrease as the PML thickness increases.     

双相TI介质中弹性波交错网格高阶有限差分法数值模拟

应用双相介质波动方程,推导了双相横向各向同性介质(TI)中波动方程的有限差分格式,对双相TI介质中弹性波有限差分数值进行了模拟.结果表明,弹性波在双相TI介质中传播时,除了存在常规的快纵波(qP1)和横波以外,还存在慢纵波( qP2).并且慢纵波的速度明显小于快纵波,而且受耗散系数的影响衰减地很快,所以在实际中很难观测到慢纵波.快纵波在固相和流相中相位相同,而慢纵波在固相和流相中的相位相反.慢纵波在流相中振幅大,而在固相中的振幅较小.     

基于几何多重网格算法的海洋可控源电磁法三轴各向异性介质的三维正演研究

海洋可控源电磁法(MCSEM)三维正反演理论现如今已经成为地球物理学研究的热点和难点之一,准确、高效、稳定的正演计算是实现快速反演计算的基础.三维正演数值模拟技术的发展已相对成熟,一些学者已将研究如何提高正演计算效率的目光转移到研究如何提高线性方场组的计算速度.为了提高MCSEM的三维正演问题的计算效率,本文首先从频域三维海洋电磁控制方程出发,然后利用Yee氏交错网格有限体积法在三维空间离散方程组,并施以第一类Dirichlet边界条件获得大型稀疏复系数线性方程组,最后引入3种不同几何多重网格迭代算法求解该线性方程组.为了检验GMG算法的正确性,通过建立一维层状油气模型,将3种GMG算法计算结果与Kerry Key等开发的二维开源程序MARE2DEM计算结果进行对比,两种程序求解电场分布的曲线能够很好的吻合,表明GMG算法能正确求解海洋电磁正演问题,且两种程序求解的相对误差数量级在1以下,表明GMG算法具有较高的求解精度.为分析GMG算法的计算效率,我们首先想要模拟出一个更加真实的海洋地下环境,将沉积(背景)层电阻率设计为三轴各向异性,然后在此环境中建立三维海洋油气油气模型,实现MCSEM三维正演计算.通过改变网格数,实施3种GMG迭代算法与GCROT迭代算法求解,结果表明:GMG算法求解三维海洋可控源电磁正演问题算法稳定,计算效率高.GMG算法作为Krylov子空间迭代算法的预条件器求解三维海洋可控源电磁正演问题,不仅能加快求解速度,而且能提高算法的稳定性.     

内蒙古典型农牧交错区作物优化布局决策分析

利用线性规划方法,以赤峰地区的巴林左旗为例,分析了内蒙古典型农牧交错区在各种干旱年型以及干旱年型未定的情况下,农作物的最优种植方案。并将此优化方案结果与实际作物种植情况进行效益分析评价,以验证此方案的增产效益,降低种植风险。结果表明:使用确定型或随机型优化方案,实际产量均有明显增产,并且确定型优化方案的增产效益高于随机型方案。但由于受到长期天气预报技术水平的限制,有时未来的干旱年型难以准确判定,此时使用随机型方案,粮食作物增产效益稳定,风险性低。     

利用显示微分算子对松散网格上2D波传播的数值模拟

我们提供了一种在松散2D网格上模拟地震波传播的数值方法。该算法以弹性波方程的速度——应力公式为基础，因此利用一种交错排列网格法。不像有限单元或频谱单元法，这种方法也能处理柔性松散网格，我们利用显函数微分算子计算每一时间步的空间导数。