基于Hartley变换的剖面位场转换

从位场理论和Hartley变换出发,推导了Hartley变换空间中位场解析延拓及垂向n阶导数的频率响应,通过Hartley变换给出位场水平一阶导数与垂向一阶导数的希尔伯特变换关系,建立了以Hartley变换为基础可供延拓和求导的剖面位场转换系统.较传统的频率域位场转换而言,基于Hartley变换的剖面位场转换更为简洁,其正变换和逆变换的形式完全一致,不涉及复数运算,且占用更少的计算机内存具有更高效的计算效率.理论模型计算表明,基于Hartley变换的剖面位场转换是正确可靠的,具有较高的计算精度.     

重力异常分离的小波域优化位变滤波方法

在重力异常分离中,频率域滤波分离方法是以全局数据频谱特征设计针对性的滤波器实现的.滤波器参数与空间位置无关,因此无法针对局部数据频谱特征动态调整滤波器参数.针对该局限性,在小波域滤波理论和优化滤波方法的基础上,本文研究提出了小波域优化位变滤波法,该方法具有空间变化滤波能力,在不同空间位置实现不同的滤波器特性,从而能实现局部数据频谱与全局数据频谱存在较大差异的重力异常分离问题.理论模型数据分离实验结果表明,在局部数据频谱与全局数据频谱差异较大的情况下,该方法相对于Butterworth滤波和优化滤波等方法具有优势.最后,用一个实例进行检验计算,体现了所提方法技术的效果和应用前景.     

根据慢度方法推导波场的空间相关与格林函数间的关系：随机标量波的各向同性入射

理论和实验都证明:两点之间波场的空间关系,可以从一个发射点和一个接收点的格林函数中获得。最近人们发现,随机波场的归一化互频谱通过傅里叶变换和时间域内的格林函数相关。希尔伯特变换和微分必须要用于归一化的空间关系上,以分别获得二维或三维的格林函数。在这些推导过程中,关于频率和慢度的多重积分,出现在波场的归一化空间相关性估计中。迄今为止,波谱法被广泛应用于慢度积分之后的频率积分。然而,采用慢度方法转换积分顺序,通过我们的研究已经成功导出了与波谱法相同的结果。用慢度方法进行推导更具有优势,因为其中的稳定点在积分中起主要作用并可图解。     

基于二维希尔伯特变换的地震倾角求取方法及其在构造导向滤波中的应用（英文）

在地震勘探数据采集中,随机噪声严重影响地震资料质量,给后期解释工作带来很大困难。如何在不损失剖面有效信息的前提下压制随机噪声,有效地提高地震资料的信噪比和保真度,是本文的研究目标。构造导向滤波技术的核心是构造方向表征的求取以及如何实现非平稳滤波,来达到提高地震数据信噪比和保真度的目的。本文首先通过分析函数二维导数与希尔伯特变换的频率响应关系,推导出了基于二维希尔伯特变换的非迭代地震同相轴倾角求取算子,进而达到了构造方向表征的求取;其次选取多项式拟合作为构造导向滤波中的非平稳滤波方法,扩展了非平稳多项式拟合的应用范围;最后沿构造倾角方向进行变振幅同相轴的非平稳多项式拟合,实现和构建了新的自适应构造导向滤波方法。理论模型和实际地震资料处理的结果表明,所提出的方法实现了既保护构造信息又有效地压制了随机噪声的目的。     

地震资料去噪方法技术综合评述

地震资料去噪，无论是叠前还是叠后，都是处理中非常重要的内容.随着勘探技术的进步，地球物理界积累和开发的去噪软件已越来越多.对各种去噪方法进行分门别类，阐述其基本原理、物理意义、适用条件、发展前景，既有理论价值又有实际指导意义.本文从噪声的特征出发，首先对地震资料噪声进行了分类；然后综合评述了目前实际生产中常用的几种去噪方法，包括频率域滤波、频率波数域滤波、频率空间域滤波、Radon变换、聚束滤波、基于小波分解和重建的去噪方法等；最后还简述了去噪技术的应用及发展情况.     

地震资料去噪方法、技术综合评述

地震资料去噪，无论是叠前还是叠后，都是处理中非常重要的内容.随着勘探技术的进步，地球物理界积累和开发的去噪软件已越来越多.对各种去噪方法进行分门别类，阐述其基本原理、物理意义、适用条件、发展前景，既有理论价值又有实际指导意义.本文从噪声的特征出发，首先对地震资料噪声进行了分类；然后综合评述了目前实际生产中常用的几种去噪方法，包括频率域滤波、频率波数域滤波、频率空间域滤波、Radon变换、聚束滤波、基于小波分解和重建的去噪方法等；最后还简述了去噪技术的应用及发展情况.     

一种改进的滤除探地雷达直耦波的算法

探地雷达具有高效、快速、无损、抗干扰能力强等优点,成为浅层勘探的有力工具.雷达探测的准确性与资料处理有重要关系,处理技术将直接影响探测结果的准确性和可信度,本文主要对探地雷达信号直耦波的滤波处理技术进行了研究.典型的规则噪声直耦波具有强相关、能量强、呈水平状、出现早等特点,传统的滤波方法是采用KL变换.KL变换是对记录道在整个时间轴上的分析,不具备局部时间范围内的分析能力,KL变换滤波在提高剖面横向分辨率的同时,在垂向上会出现干扰,降低垂向分辨率.如果在KL变换基础上结合小波分时分频的特点,可以很好地解决上述问题.因此针对滤除直耦波及水平波,本文提出了小波域KL变换法,经模型实验与实际应用验证了改进后的滤波不仅横向分辨率较KL变换有明显的提高,而且垂向上也克服了KL变换的缺点,没有产生干扰波.     

空间域和频率域导数计算误差分析

根据重、磁异常来计算其各阶导数,分别可以在空间域和频率域进行。为了选择更合适的导数算法,本文利用空间域的差商法、曲面拟合法和垂向二阶导数常用公式,以及频率域的FFT计算方法,在不同的情况下来研究对比这几种方法的精度。完成FORTRAN程序编制,并进行大量模型试算,总结各种算法优缺点和适用情况。     

基于混合时频分析技术的地震数据噪声压制(英文)

针对复杂地质结构、陡倾角相干噪声、空间采样不均匀等情况下F-x域反褶积去噪技术的不足,提出首先应用具有时-频聚集性度量准则的广义S变换将时间-空间域的地震数据变换至时间-频率-空间域(t-f-x)的数据,在t-f-x域中对每一个频率切片应用经验模态分解(EMD),移除噪声占主导地位的本征模态函数以压制相干和随机噪声的滤波方法。模型分析表明第一本征模态函数表征的高频信息以噪声为主,移除第一本证模态函数可以达到压制噪声的目的。经广义S变换后形成t-f-x域中EMD滤波方法等效于具有依赖于空间位置、频率、高波数截断特征的自适应f-k滤波。此滤波方法考虑了数据的局部时-频特征,且具有执行简单的特点。与AR预测滤波方法比较,此法滤除的成分包含较少的低波数的信息,滤除的成分非常的局部化,且获得结果没有表现出过度平滑的特征。实际资料的应用表明在经广义S变换后形成t-f-x域中运用EMD滤波方法能够有效地压制随机和陡倾角相干噪声。     

用于深度域地震剖面衰减与频散补偿的反Q滤波方法

根据地震波在非弹性介质中的传播规律，本文提出了一种在深度域地震剖面进行反Q滤波的新方法. 在深度域的Q滤波算子符合地震波在衰减介质中的传播规律，不仅考虑了介质吸收对地震波振幅的影响，而且还保证了所造成的波形畸变满足因果规律，即地震体波具有某种频散性质. 利用该方法处理了2条总长度约60km的某浅海地区叠后深度偏移地震剖面. 合成记录剖面的正演和反演计算结果表明，在对地震剖面进行深度域反Q滤波之后 ，不仅达到了压缩中、深部目的层子波宽度提高分辨率和信噪比的目的，而且保持了原始地震剖面的整体形态和能量分布.     

ACCURATE DETERMINATION OF THE DIP ANGLE OF A GEOLOGICAL CONTACT USING THE GRAVITY METHOD*

From a gravity profile over a truncated horizontal plate, the horizontal derivative and, by means of the Hilbert Transform, the vertical derivative are obtained. When the horizontal derivative is plotted against the vertical derivative, the axis of symmetry of the resulting curve is inclined at the angle of dip of the face of the truncated plate. The depths to the upper and lower surfaces of the plate can be obtained uniquely from the symmetrical figure. Because of the derivatives being used, the method avoids the difficulties which arise from other methods of interpretation which depend upon a knowledge of the position of the origin of the gravity field data. The entire procedure for interpretation can be accommodated on a programmable calculator. An illustrative example is given.     

半空间饱和土在内部简谐水平力作用下的Ge函数

根据积分变换方法得出了半空间内部作用简谐水平力时的Gree函数．首先，利用Hankel积分变换方法，直接对频域内的Biot波动方程进行求解，得出Biot波动方程的通解；利用通解和半空间内部作用水平力时边界上的边界条件，以及力作用面上的连续性条件，可以得出上述边值问题的解；对于边值问题在变换域内的解进行相应的逆变换，就可以得出频域内的Gree函数．本文得到的线弹性退化解与文献中的结果吻合．最后，文中给出了两个算例．      

A generalized derivative operator for potential field data‡

The enhancement of potential field data using filters based on horizontal and vertical derivatives is common. As well as the direct use of the gradients themselves they are used in filters such as sunshading, total horizontal derivative, analytic signal, horizontal and vertical tilt angles, the Theta map and other filters. These techniques are high‐pass filters of different types and so enhance noise as well as detail in the data. A new derivative operator is introduced in this paper, which generalizes the effects of some of the previously mentioned filters. This filter is a linear combination of the horizontal and vertical field derivatives, normalized by the analytic signal amplitude. The filter is demonstrated on aeromagnetic and gravity data from South Africa.     

CALCULATION OF THE VERTICAL GRADIENT OF THE GRAVITY FIELD USING THE FOURIER TRANSFORM*

Fourier transform techniques have been used to calculate the theoretical filter (amplitude) response function of Nth order vertical derivative continuation operation. The amplitude response functions of the vertical gradient and its continuation follow from the same. These response functions are subsequently used to calculate the weighting coefficients suitable for two dimensional equispaced data. A shortening operator has been incorporated to limit the extent of the operator. For comparative study, some of the developed coefficient sets and the one presented in this paper are analysed in the frequency domain and their merits and demerits are discussed.     

利用位场及其高阶导数的功率谱计算岩层的深度与厚度

本文导出了利用重力与磁异常及其高阶导数的功率谱计算密度体和磁性体上顶与下底埋深的近似公式,还提供了利用垂向或水平导数谱计算深度的方法。理论模型的试验结果表明,由近似公式计算的精度可以满足实际需要。本文最后根据一条重力剖面资料,计算了密度层上、下界面。     

瞬变电磁晚期场资料的一维反演

本文研讨了由垂直磁偶源和水平电偶源所激发的瞬变电磁晚期场的垂直磁场时间偏导数及其视电阻率的性态特征。探讨了其一维反演的某些问题，研制出了对该时间域电磁响应函数的一维实用化反演程序，表明具有较好的使用效果。     

Edge Detection in Potential-Field Data by Enhanced Mathematical Morphology Filter

Enhancement on the edges of the causative source is an indispensable tool in the interpretation of potential-field data. There are a number of methods for recognizing the edges, most of which involve high-pass filters based on derivatives of potential-field data. A new edge-detection method is presented, called the enhanced mathematical morphology (EMM) filter. The EMM filter uses the ratio of the erosion of the total horizontal derivative to the dilation of total horizontal derivative to recognize the edges of the sources, and can display the edges of the shallow and deep bodies simultaneously. The EMM filter does not require the computation of vertical derivatives, which makes this method computationally stable. The EMM filter is tested on synthetic and real potential field data in China. Compared to other edge-detection filters, the new method is able to recognize the source edges more clearly, and the outputs are more insensitive to noise.     

Mogi模型在长白山天池火山区的应用

文中首先介绍了Mogi模型的阻尼最小二乘反演,得出应用形变资料联合反演压力源参数的公式,再指出用等效源半径反演时不同初始值对反演结果的影响,说明选择合适的初始值可以方便地得到可靠的反演结果。然后用此方法反演长白山天池火山区压力源的大小和位置参数。采用垂直和水平位移的联合反演,数据为2002—2005年共4期的水准和GPS观测资料,最后结合其它观测资料,分析近年来岩浆可能的活动特征。结果显示岩浆的位置在发生变化,体积增量逐年减小,表明火山岩浆在2002—2005年的活动逐年减弱     

SEPARATION OF P- AND S-WAVES*

In combined P- and SV-observations with vertical and in-line horizontal geophones, recognition and separation of the individual P- and S-arrivals may form a considerable problem. Due to the geophone receiving characteristics, P- and S-waves are observed on both horizontal and vertical geophones. A new method of separating P- and S-waves is presented that inverts the geophone records for the receiving characteristics, thereby separating the two wavetypes. The filter coefficients are determined from the near-surface P- and S-wave velocity and from the geometry of the geophone groups. The P/S-separation filter was tested on synthetic data with good results. Even PS- and SP-converted reflections, which are completely coinciding for horizontal reflectors, could be well separated. The filter appears to be stable and to have low sensitivity to noise in the data or to errors in the near-surface P- and S-wave velocity. The filter is superior to other separation methods, which were applied to the same dataset for comparison. This method can also be applied to VSP data.     

框架结构水平和竖向地震耦合作用时程分析

一般情况下,地震波分量中的水平分量和竖向分量是造成框架结构破坏的重要因素。本文中以框架结构为研究对象,将空间框架结构简化为平面框架结构,基于平面杆系模型并忽略平面框架体系的水平杆件——梁的轴向变形,建立体系水平和竖向耦合振动的运动微分方程,并对结构进行了水平和竖向地震波耦合激励下的弹性动力时程计算。与体系单维输入竖向地震波之弹性动力响应进行对比后,发现耦合激励下框架边柱竖向响应变大而中柱竖向响应变小,在结构抗震设计中宜适当考虑地震的耦合影响。