云南深地地震电磁信息探测技术进展

<正>国家"十二五"计划重大科学技术基础设施建设项目之一"极低频探地工程地震预测分系统"是近代无线电极低频、超低频技术与地球物理相结合的最新产物。该项目在首都圈和南北地震带南段建设人工源极低频地震电磁监测台网(Control Source Extremely Low Frequency,CSELF),其中在云南巧家、牟定、建水、勐腊、景谷、丽江、新平、大理和盈江等地建设     

路面基层探地雷达图像纹理特征提取方法研究

探地雷达数据中的形状和纹理特征是公路病害识别的重要依据,许多专家和学者提取和分析了公路病害在探地雷达图像上的形状特征,却很少提取其纹理特征,从而无法全面的反映公路病害特征.为提取和分析探地雷达路面数据的纹理特征,本文提出基于线性型、对数型和指数型三种转换类型的探地雷达数据灰度级转换方法,并采用灰度共生矩阵和小波变换提取转换后的探地雷达图像纹理特征.采用线性型、对数型和指数型转换关系将探地雷达数据转换为图像数据,通过对比分析,64级线性转换是将探地雷达数据转换为图像数据的最佳转换类型;以公路路面结构层层间不密实为例,讨论了灰度共生矩阵各参数的选择,并基于灰度共生矩阵算法提取纹理参数特征图;对探地雷达图像进行二层小波分解,得到高频部分和低频部分,并计算高频系数的平均能量.通过分析各个特征图可以得出,不密实病害的纹理特征明显,出现上下边界两条与其内部反差较大的特征曲线,这对其识别具有重要意义.从小波分解的结果可以得出,不密实纹理信息集中在低频部分.本文采用的提取探地雷达图像纹理特征的方法在公路病害识别方面具有一定的实用性,为公路养护提供重要的技术支撑.     

探地雷达在多年冻土工程地质勘察中的应用效果研究

由于融土和冻土之间存在明显的电性差异,使探地雷达成为研究多年冻土的有效手段之一.本文结合工程实例,对探地雷达在青藏高原多年冻土工程地质勘察中的应用效果进行了现场试验研究.分析了探地雷达探测多年冻土的物理前提条件,总结了多年冻土主要地质要素的雷达图像特征和探地雷达在多年冻土工程地质勘察中的实际应用效果.研究表明融土与冻土的雷达图像特征存在明显差异:融土雷达反射波为低频强宽振幅的稀疏波,波形较杂乱;冻土反射波为高频低振幅细密波,波形较为规则;探地雷达可较为准确地划分地层、识别多年冻土上限、确定多年冻土分布范围,但尚不能有效确定多年冻土的含冰量;另外,探地雷达对细颗粒土的探测效果要明显好于粗颗粒土.文章还指出了现场探测和图像解译分析中需要注意的事项和下一步需要研究解决的问题,建议在开展现场探测工作之前先在有钻探资料或天然地质剖面处进行对比试验,搞清测区内主要地层的物性参数,掌握有效波和干扰波的分布规律,从而提高雷达探测结果的准确性和可靠性.     

近断层脉冲型地震动的降维模拟

提出一种近断层脉冲型地震动模拟的降维方法,将近断层脉冲型地震动分解为高频和低频2个部分:采用谱表示与随机函数方法生成高频加速度时程,并转化为相应的速度时程;采用Gabor小波模拟低频速度脉冲时程,将高低频的速度时程叠加得到合成的地震动速度时程,并转化得近断层脉冲型地震动的加速度和位移时程。结果表明:用3个基本随机变量模拟的近断层脉冲型地震动时程,可以反映近断层脉冲型地震动的方向性效应、速度大脉冲等特征,进而可为近断层区域工程结构的随机地震反应和抗震可靠度分析提供合理的输入。     

多分量地震监测系统AETA在张家口地区的应用

通过对多分量地震监测系统记录的近三年张家口地区3级以上地震震前异常信息的分析,发现多个台站记录到异常信息,可能是相应地震的前兆异常.结合近三年各测点多分量仪器观测数据分析,发现低频地声均值单个突跳、低频地声振铃计数接连突跳、低频电磁振铃计数单个突跳及接连突跳这4种异常形式并非震前异常信号,而低频地声振铃计数缓慢上升后波...     

速度型拾振器低频特性的拓展技术研究

本文介绍了速度型拾振器低频特性的拓展技术研究．在小体积的往复式摆上利用无源伺服技术、有源伺服技术和闭环极点补偿技术,实现了速度型拾振器低频特性和测量量程的扩展,满足了(超)低频工程振动测量的需要。     

中国月球探测促进月球与行星科学创新发展

月球一直是人类探测太阳系的起点和首选目标.中国的探月工程(嫦娥工程)于2004年立项启动,目前已成功完成了“绕、落、回”三步走的探测规划.围绕地月空间环境、月表物质、形貌、地质构造、月球次表层结构与内部结构、月球的起源与演化等当前月球科学研究的基本问题取得了一系列瞩目的研究成果,进一步加深了人类对于月球的认识.文章简要回顾了中国探月工程的发展历程,对主要研究成果和科学认识进行了总结,并对中国月球与行星探测的未来发展做出了展望.     

DEMETER卫星监测的极低频和超低频电磁场数据分析

分析了DEMETER卫星上测量的极低频(ELF, 3—30 Hz)和超低频(SLF, 30—300 Hz)水平磁场. 其统计变化规律与地面上实测的此频段大气噪声变化规律一致, 并且数值差异也符合电波传播规律, 说明卫星上监测的电磁场来源于地面. 同时对DEMETER卫星上测量的ELF和SLF归一化波阻抗进行了深入地分析, 由电子密度与离子密度计算出的归一化波阻抗与由实测电磁场计算出的归一化波阻抗均有差异. 现有观测资料并不完全“自洽”, 尚有问题需深入研究.      

几次地震前的电磁波异常变化

1.震前电磁波异常的观测据有关研究,震前辐射的电磁波频谱很宽,从超极低频到超高频都可能存在。因此,观测震前电磁波异常最好采用多频段接收方式。但是目前我们只能接收某频段的电磁波。一般测点都远离震中,因此,采用低频甚至超低频观测系统是比较合适的。我们使用GCI-1A型磁场传感器作接收天线,与DJ-1型地震仪配合。这种传感器是采用一种高导磁     

福建省“尤德地体”的成矿特征和找矿远景

“尤德地体”位于闽中裂谷带南端，与紫金山金矿处于同一成矿带。在“尤德地体”中，目前已发现元古界麻源群变质岩和侏罗系长林组、南园组,火山岩中均存在韧性剪切带型矿床和热液交代充填矿床。区域构造、地层含矿性、物化探重砂异常等表明其找矿前景很好。找矿工作重点应紧扣层控矿床，大断裂带，斑岩型金矿和红土型金矿。     

地震科学数据共享工程

地震科学数据共享工程是在国家科技基础条件平台统一规划和管理下, 应用现代信息技术, 整合离散的地震科学数据资源, 构建面向全社会的网络化、 智能化的管理与共享服务体系, 实现数据采集、 加工、 保存的标准化、 规范化。 文中分析地震科学数据资源的现状, 介绍了地震科学数据共享工程的概况、 技术思路、 建设目标和实施步骤。     

无线电磁法(WEM)在地球物理勘探中的初步应用

无线电磁法(WEM)是上世纪90年代发展起来的一种新的人工源电磁探测技术,它通过一个固定大功率发射台发射0.1~300 Hz超低频/极低频电磁信号来探测地下地质结构.国内对WEM法的应用已做了大量的理论和实际试验工作,例如,大功率发射台辐射的电磁场计算,不同距离电磁信号发射接收试验,油田深部结构探测试验等.从试验的结果看,WEM法在提高电磁测深数据质量上具有很大的优势.     

远程协同结构试验方法研究与发展

本文对美国“NEES计划”、欧洲“减轻地震风险的欧洲网络”研究计划、日本E-Defense建设及其远程协同试验、中国台湾地区国家地震工程研究中心ISEE计划和由国家基金委资助的正在进行的重点项目“现代结构拟动力地震模拟协同试验方法与系统”(HQH-NSER)进行了简要介绍,叙述了在远程协同试验研究中的一些关键问题及其应用领域,并对未来的发展趋势作一展望。     

我国深地资源电磁探测新技术研究进展

诸多研究表明我国深部资源潜力巨大,但目前的开发开采深度普遍停留在500 m以浅,开展"攻深探盲"是构建国家资源安全体系的有效途径.应用最先进的科学技术手段,提取深部地质信息,已成为我国当前地球物理科学研究的发展方向.作为地球物理学的重要分支,电磁法是矿产资源探查的主体手段之一.在分析我国现阶段航空、地面及海洋电磁探测技术进展的基础上,本文重点说明了极低频电磁法（简称WEM法）,多通道瞬变电磁法（简称MTEM）和电性源短偏移瞬变电磁法（简称SOTEM）等电磁探测新技术.WEM法建立一套包括岩石层、大气层和电离层在内的全空间电磁传播理论,通过新研制的观测系统,获取地下10 km的地电信息;MTEM方法是地下埋深4 km目标体精细勘查的有效手段;SOTEM实现地下1.5 km深度范围内目标体的精细探测.通过多种电磁探测技术组合,可实现地下10 km深度范围内多尺度探测,达到"望远镜+放大镜+显微镜"探测效果.同时,本文指出进一步研发与新方法配套的装备、资料处理技术和大数据人工智能识别等将是我国电磁法未来的发展方向.     

科学计算可视化技术的研究与应用

本文介绍了科学计算可视化技术的发展和应用情况，论述了这一新技术的特点及其在油气藏描述，工程设计ＣＡＤ等学科的应用和发展趋势。阐述了目前国际国内计算机图形学领域具体的研究方向和方法及图形软件、图形硬件的发展概况。     

长偶极大功率可控源激励下目标体电性参数的频率响应

利用三维（3D）全空间积分方程准线性解作为数值模拟手段,对包含电离层、大气层和地球介质层的“地-电离层”典型异常目标体多层介质模型进行了数值模拟,得到了偶极源长度100 km、电流200 A、收发距离远达1600 km的合理的异常电性目标体的电阻率-频率响应结果.通过对不同埋深异常目标体的电阻率-频率特征的讨论,认为当考虑电离层和大气层的“地-电离层”大尺度深层横向不均匀复杂介质模拟时,电磁场对深部目标体仍有很好的异常响应,但当异常体电阻率及同一电阻率的岩石埋深不同时,其电阻率-频率的响应特征有很大不同,这正反映了不同岩石物性参数的电阻率-频率响应特征.文中结果表明从长偶极大功率源（WEM）激励的电磁场观测资料区分岩石的电阻率参数是可能的,这为利用WEM观测资料建立电性参数和岩石/地层参数经验关系奠定了基础.     

基于GeoMedia的考古探测综合解释系统

无损探测是考古研究的一种先进方法和手段,它是一种通过地球物理方法不用挖掘而直接探测地下遗迹、遗物的考古技术.目前地球探测技术拥有众多的方法和手段,不同方法和手段获得大量的不同尺度、不同格式的地球探测数据,为了更好管理和应用这些不同类型的庞杂的探测数据,并将探测结果与考古信息和历史记裁进行相互印证判断,我们利用Intergraph的GeoMedia GIS技术,以考古探测数据为基础建立了一套基于地球探测考古的数据存储、管理、分析以及多种方法综合解释的多功能地理信息系统.本文详述了其系统结构、实现流程,该系统被应用于国家科技攻关项目中,并且可推广应用.     

高速公路路面厚度探地雷达检测

探讨了探地雷达检测高速公路路面厚度的物理前提,并根据我国公路工程建设的实际情况,建立了高等级公路路面结构地球物理模型.系统地介绍了雷达检测路面厚度的方法原理,并对检测中技术参数的选择,如:采样频率、时窗、检测速度进行了详细的说明.介绍了自制的高速公路路面厚度雷达探测解释系统各个模块,如:数据预处理中的时、空域滤波,偏移等方法,并总结面层与基层的反射波三个重要特征,为辅助计算机自动识别反射波打下基础.应用SIR-3000型探地雷达于益常高速公路路面厚度交工验收检测中,通过55个钻孔抽样对比表明,雷达检测能很好地达到了评价路面厚度的目的,为工程质量评价提供了可靠的科学依据.     

前进中的青海省工程地震研究院

青海省工程地震研究院是青海省地震局下属具有独立法人资格的全民所有制科技开发企业,是地震工程、岩土工程和环境地质领域从事科研、生产、人才培养的经济实体,具有建设工程地震安全性评价、桩基检测甲级资质,岩土工程勘察、咨询乙级资质,地质灾害危险性评估丙级资质。经过十余年的发展,从队伍建设、能力建设作业绩等方面,都取得了长足的进步。     

Applications of cumulative absolute velocity to urban earthquake early warning systems

An early warning system forewarns an urban area of the forthcoming strong shaking, normally with a few seconds to a few tens of seconds of early warning time before the arrival of the destructive S-wave part of the strong ground motion. For urban and industrial areas susceptible to earthquake damage, where the fault rupture system is complex and the fault-site distances are short, there is usually insufficient time to compute the hypocenter, focal parameters and the magnitude of an earthquake. Therefore, simpler and robust early warning algorithm is needed. The direct (engineering) early warning systems are based on algorithms of the exceedance of specified threshold time domain amplitude levels. The continuous stations’ data are processed to compute specific engineering parameters robustly and compared with specified threshold levels. The parameters can be chosen as band-pass filtered peak ground accelerations and/or the bracketed cumulative absolute velocity (BCAV). In this paper, an enhancement to bracket cumulative absolute velocity for the application of online urban early warning systems results in a new parameter called window based bracketed cumulative absolute velocity (BCAV-W). The BCAV-W allows computation of cumulative absolute velocity in a specified window size and to include the vertical component of the motion. The importance of choosing optimum window size for the cumulative absolute velocity BCAV-W is discussed and the correlations between BCAV-W and the macro-seismic intensity are studied for three combinations of horizontal and vertical components of the motion. Empirical relationship is developed to estimate BCAV-W as a function of magnitude, distance, fault mechanism, and site category based on 1,208 recorded ground motion data from 75 earthquakes in active plate-margins.