一种前兆观测时序特征量的数据检测方法

借鉴数据挖掘思想,设计了一种利用特征量检测地震前兆观测数据的方法,可快速定位异常数据。该方法对于前兆台网中心大量数据处理及大数据应用中的前期资料处理工作具有重要意义。     

时间序列的趋势转折点提取算法及应用研究

针对时间序列趋势转折点的提取,提出一种基于矢量转角和极值点相结合的改进算法,并应用到地震观测资料的分析中。结合地震对应规则,对山西断陷带北部小磨流动水准XM₁-XM₂测线的地震预测效能进行评估。结果表明：1）该算法可用于时间序列趋势转折点的自动提取,提高了人工判别的工作效率,实现了转折点的定量化识别;2）从数据统计的角度考虑,该测线与200 km范围内M4.5以上地震有较好的对应关系,预测效能评估结果R=0.63（R₀=0.43）;3）2000年以后该测线的地震虚报率较高,分析认为可能与远场强震引起的应力变化有关。     

重力数据约束的二维地震层析成像在台湾海峡南部的应用

地震-重力联合反演可以降低多解性,针对大勘探范围内岩石波速-密度关系存在较大散布的问题,引入交叉梯度结构约束构建统一的目标函数是一种有效的解决方案。利用台湾海峡南部HX-13测线进行验证:由于火成岩侵入体的存在,部分区域难以拾取可靠的地震初至,常规的走时反演无法准确恢复基底面的形态。搜集研究区的船测重力资料,根据地震地质条件和数据特点设置合适的反演参数,实现基于物性和结构双重约束的重力-地震联合反演。由对反演结果的分析和解释可以看出,该方法可在很大程度上弥补地震数据不完备的缺陷,使反演过程稳定,并提高模型的可靠性。     

OSM简单目标增量更新质量控制与评价的自动化方法

OpenStreetMap是目前最成功的众源数据平台,已成为全球测图和专业数据更新的重要数据来源。由于OpenStreetMap数据本身质量的不确定性,为其更新结果的质量控制与评价带来巨大挑战。鉴于此,提出了一种OpenStreetMap简单目标增量更新的质量控制与评价方法。该方法首先通过自动独立生成增量、更新信息汇总表,并检查对应项是否相等来判断更新处理过程是否完整、正确;自动计算顾及拓扑一致性增量更新处理的点位改正精度来评价更新处理质量。最后开发了相应的试验工具,以长沙市OpenStreetMap数据为基础开展试验,验证了该方法的可行性。     

地学时序大数据的相似性度量与索引方法综述

地学时序大数据具有多传感器、多目标、多分辨率、多类型的多源异构特征,是地学领域机器学习与数据挖掘的重要数据来源,分为基于时点和基于时段的两大类时序数据。现有时序数据的相似性度量与索引研究主要聚焦在前者。时序数据表达方法的核心思想是降维处理,是相似性度量与索引方法的基础,主要包括基于域变换和模型的表达方法和基于极限分段思想的表达方法。相似性度量的核心是相似性距离计算,主要分为锁步度量和弹性度量。它为时序数据索引中索引项的聚合与划分提供了基本准则。多源异构地学时序大数据的高效相似性度量与分布式索引方法是地学大数据领域未来的重要研究方向。      

时移地震叠前同时反演关键技术及其在D气田开发中的应用

为消除时移地震数据间由地震采集和处理等因素引起的差异,突出与油气藏内部流体变化有关的时移差异,需要对时移地震数据的监测测线与原始测线数据进行一致性处理。在时移地震数据互均衡处理、时差校正和分角度子波提取的基础上,对D气田时移地震的多个限角叠加地震数据进行叠前同时反演,得到纵波波阻抗、横波波阻抗、纵横波速度比和密度等属性的时移差异数据。反演的时移差异属性对D气田的开发动用区块表现清晰,能够进行气藏模型优化,预测剩余储量分布,对D气田的二次开发具有指导意义。     

地震波阻抗反演预测煤层厚度在晋北地区的应用

利用测井资料结合三维地震数据体及其解释成果进行波阻抗反演。通过层位标定确定煤层所对应的波阻抗层,然后提取该波阻抗层的厚度并与钻孔见煤点处的煤层厚度进行拟合匹配,最终得到三维地震测区的煤层厚度分布规律。     

时序数据年变信息提取及地震预测指标评估方法研究

针对时序数据中的破年变异常,基于S变换时频方法构建信息提取流程,在提取常规短周期破年变信号(ONA)的同时分析背景年变信号(ANA)的演化过程。在此基础上,基于双向非对称阈值策略,结合R值评分及Molchan图表法构建预测指标确定和效能定量评估方法。新疆库尔勒水平摆倾斜北南测项的实际应用结果显示,该测项的ANA信息对台站周边250 km内6级以上地震具有较好的预测效能,ONA信息对200 km范围内5级以上地震的预测效果相对更优。     

汶川地震地质灾害遥感调查与空间特征分析

采用多源遥感数据、DEM数据和地形图等资料,对汶川地震地质灾害遥感进行了解译和调查。查明了汶川县境内地震地质灾害体的位置、类型、规模、边界等形态特征;论述了地震崩滑地质灾害溃滑型、溃崩型、抛射型、剥皮型、震裂型遥感影像特征;分析了汶川县境内地震地质灾害与地震断裂带、河谷地貌、高程、坡度、岩性等空间分布关系。研究表明,多源数据在地震地质灾害详细调查中具有采集范围广、速度快,可解译程度高、时效性高等优势,能较快、较好地应用于地震地质灾害突发性、区域性地震地质灾害遥感调查工作。     

洞室工程地震CT与VSP联合检测方法及应用实例

地震层析成像（CT）和垂直地震剖面（VSP）法一直作为两种完全分离的探测技术在勘探活动中运用,而洞室工程地震CT与VSP联合检测方法则是充分利用VSP和CT数据采集方式的兼容性,通过一体化观测系统参数设计和优化数据处理流程,将两种地震勘探手段融为一体而成为优化组合技术下的高分辨工程物探方法。方法实验结果表明,地震CT与VSP联合检测方法在近地表岩土工程勘查应用中几乎可以不增加野外工作费用,就能够同时获取地下洞室工程体施测区间内的地震CT数据和关于洞室轴向剖面方向的逆向VSP数据体。     

时间序列处理的新插值方法

通过对GPS和地震形变时间序列的研究，提出了一种新的插值方法——多点3次样条方法。该方法可以在一定条件下解决时间序列处理中较多数据的缺失问题。对该方法与其它插值方法进行了对比分析，并给出了该方法的定量分析结果。     

山西河津4.8级地震前形变异常特征分析

应用经典方法对山西河津4.8级地震前周边形变台站测项资料的分析发现,大部分测项震前出现中、短临前兆异常,异常测项占统计测项的78%.     

基于反泄漏Fourier变换的地震数据重建方法

应用反泄漏Fourier重建方法,对空间方向采样不规则的地震数据进行规则化重建,引入GPU加速算法,将非均匀Fourier变换部分转化为矩阵乘法形式,将矩阵乘法部分应用于GPU加速算法加速处理。理论模型与实际数据测试结果验证该方法的有效性及合理性。     

冀鲁豫地区重力场变化与封丘ML4.8地震关系的探讨

利用冀鲁豫测网的流动重力5期观测成果,探讨了重力场变化与封丘地震的关系。研究发现：冀鲁豫交界地区的重力点值在封丘地震前后出现了下降-上升-下降的变化过程,较好地对应了封丘ML4.8地震孕育 发震 震后调整的过程。该重力变化可能是封丘地震的异常反映。     

基于GeoSOT网格的遥感数据动态展示

为了更好地展示遥感数据,本文提出网格化动态展示的方法。该方法采用了GeoSOT全球剖分网格作为数据组织的标准框架,确定了数据的空间分辨率与剖分网格的对应关系,在对数据进行多层次剖分化组织的基础上,介绍了自动式和交互式两种动态展示的方法流程和规则。实验表明,该方法能更好地实现数据监控和数据查询,是遥感数据展示方法的有益补充。     

大数据时代地质灾害数据管理及应用模式探讨

地质灾害数据是一种多源异构数据,是典型的大数据。关系型数据库是目前地质灾害数据的主流管理方法。在地质灾害数据中,非结构化数据占有很大的比例。由于关系模型难以有效地管理非结构化数据,因而关系型数据库对地质灾害数据的管理效果并不理想。这种弱点,在大数据时代将会被进一步放大,并对地质数据挖掘和大数据分析造成一定的影响。针对大数据时代地质灾害数据的管理模式,从泛结构化地质数据管理、应用模型和分布式异构系统的集成等方面进行了探讨。认为地质灾害数据的有效管理应该把文件系统、关系型数据库和NoSQL结合起来,并提出了一种基于双C模型和中间件结合的泛结构化地质数据管理与应用模式。这种模式已应用在多个工程中,取得了良好的效果。      

华北地区地倾斜中短期地震前兆识别及预报方法研究

对华北地区１７ 个台站２５ 套倾斜仪１０ 年以上的资料,统一用调和分析、卡尔曼滤波和周期滤波方法进行全面系统处理,提取异常信息,统计分析与该地区ＭＳ５ 级以上地震的关系,并对这几种方法进行评价。结果是：地倾斜固体潮Ｍ２ 波γ因子异常与地震的对应率为５７％ ,Ｒ＝０．４０;调和分析残差异常对应率为４１％ ,Ｒ＝ ０．２５;由卡尔曼滤波方法识别的异常与地震的对应率为１５％ ,Ｒ＝ ０．１１;周期滤波方法识别的异常与地震对应率为５９％ ,Ｒ＝ ０．５１。建立了地形变预报地震的综合模型,异常信度在空间上的分布呈同心圆状,地震通常发生在信度高的地区。     

倾斜仪观测值中函数项的参数估计和谱分析

选用十个随时间趋势性变化的函数作为零漂估计函数项，选用一系列不同周期的正、余弦函数作为周期变化的函数项，建立倾斜仪观测值中所含函数项的数学模型，给出了对上述两类函数按统一标准计算及挑选的方法。对漳州地震台ＳＱ－７０Ｂ倾斜仪资料的计算结果显示这一数学模型基本符合实际；周期等于５０天的振幅，与台湾Ｍ２＞５．０级地震和福建省内ＭＬ≤４．０级地震对应较好。     

自然灾害调查数据的多尺度异常检测方法研究及应用

大范围自然灾害调查,涉及区域环境差异大,数据获取方式多样,参与人员多,各级汇总成果中存在一些异常调查单元,需要人工判读其合理性,但单纯依靠人工从海量数据中有效识别异常是不现实的。本文设计了一种自然灾害调查数据的多尺度异常检测方法,综合运用离群检测方法和空间数据挖掘算法,分别进行异常值和异常空间分布模式检测,能够从海量调查数据中快速提取各级尺度的异常值和异常调查单元,支撑人工判读工作。将该方法应用于全国山洪灾害调查评价汇总数据的审核中,以全国历史山洪灾害点和防治区乡镇面积审核为例,分别快速提取了县乡两级区划中的山洪灾害点密度异常单元和面积值异常的乡镇单元,通过对检测结果进行分析,发现是填报口径不一致、单位错误、记录重复等原因造成的。最后分析了该方法在大范围自然灾害调查中的适用条件和方法。     

地理空间模型自动数据匹配结果精准表达方法

随着现代地学研究的深入与交叉融合,地理空间模型变得日益复杂,需要的输入数据也越来越多。为了快速、高效准备输入数据,一种有效的方法就是为模型自动匹配网络上已经共享的数据。在此背景下,本文针对不完全匹配数据需要自动转换处理的需求,开展了匹配结果精准表达方法研究。首先分析了自动数据匹配流程,在此基础上,提出了匹配结果精准表达结构及其形式化方法。匹配结果包含数据内容、空间和时间3个本质特征项,以及数据类型、格式和结构等形态特征项,每个特征项通过基于XML的相似度、匹配关系、匹配范围分别对共享数据与模型输入数据是否一致、差异在哪、差异有多大等问题进行精准的形式化表达。如果某一数据特征项相似度为1或本质特征项相似度为0时,意味着该特征项完全满足或完全不满足模型的需求,则没有必要进一步精准表达匹配结果;否则需要按上述方法对该数据特征项的匹配结果进行精准的形式化表达。湖南省2010年土壤生产潜力计算实践表明,本文方法可以为后继数据处理服务的自动组合及其数据的自动处理,以及最终向模型推荐完全符合需求的数据奠定基础。