基于偏振分析方法的微动勘察技术应用与研究

为解决线形微动方法在地下工程勘察数据采集和处理中所面临的噪声信号源偏离测线方向的问题,采用偏振分析方法,结合理论研究和现场实践,提出一种城市强噪声环境下的微动勘察技术,可实现数据的有效采集和准确处理。该技术已在深圳市罗田水库—铁岗水库输水隧洞工程中得到应用,应用结果表明:1)偏振分析方法可用于城市强噪声环境下线形微动数据方位角的计算,得出不同优势来源噪声信号的方位;2)当噪声源偏线角度较大时,可对数据进行分频偏振分析,求取方位角信息并用于微动数据处理,进而得到测区更加准确的视横波速度剖面。

基于加窗Hilbert变换的复偏振分析方法及其应用

考虑到传统Hilbert变换所隐含的无限长序列假设的实际局限性,本文将多窗分析法引入到短时序列Hilbert变换中,通过构建复协方差矩阵和对该矩阵的特征值与特征向量的求解,获得三分量地震记录的时变偏振参数;基于不同波型的偏振特性与实测偏振参数,采用线性_余弦权重函数或高斯权重函数自适应空间滤波,识别与分离具有特定偏振特性的不同地震响应.针对天然地震三分量记录的处理结果表明,该方法在识别、分离具有特定偏振特性的不同地震响应方面具有一定的潜力.

联合小波变换与偏振分析自动拾取微地震P波到时

对微地震P波到时的自动拾取是微地震信号分析和数据处理的主要目标之一。基于小波变换的多尺度分析思想,对微地震信号进行小波处理后的小波系数代替原始信号,应用包含在小波变换系数中的信号偏振信息,提出了联合小波变换与偏振分析自动拾取微地震信号P波到时的方法。通过对嘉阳煤矿监测的实际微地震数据进行小波变换,用多尺度小波分解的各个尺度单支重构信号构成协方差矩阵,求解不同尺度协方差矩阵的最大特征值和次大特征值求取P波到时定位函数,实现P波到时的自动拾取,取得了满意的结果.

一种基于频率域偏振分析提高三分量地震资料信噪比的方法

三分量地震资料包含着丰富的运动学和动力学信息,各种随机噪声的存在严重降低了资料的信噪比,给有效信息的提取带来了一定的困难.本文在引入多窗谱分析方法的基础上,通过对谱密度矩阵特征问题的求解提取三分量地震记录的偏振参数,实现频率域偏振分析;根据所求得的偏振参数以及随机噪声和有效信号的偏振特性差异,设计相应的自适应滤波器,通过该滤波器的滤波作用,最终实现压制随机噪声的目的.

偏振分析在地震信号检测中的应用

给出了一种3分量地震数据偏振分析的技术,并将其应用到人工地震勘探信号的提取中。该技术基于时域算法,通过对协方差矩阵的本征分析,在滑动时间窗内计算偏振特性,由偏振椭圆导出表征质点运动的各种属性,并利用质点运动的特征构建偏振滤波器。本文对3分量合成地震记录和野外探测实验的实际3分量记录进行偏振分析研究,并在此基础上进行偏振滤波,有效地提高了信噪比。

三分量地震资料的偏振分析

将奇异值分解运用于三分量地震资料矩阵中,得到了径向能量这一具有物理内涵的数学表达式.证明了资料矩阵的总能量可用奇异值的平方和来表达,以及P波到达的径向能量最大值在第一奇异向量方向出现.据此得到偏振属性,其中最显著的特点P波出现在径向能量接近于最大的地方,这可以给弱信号提供较准确的到时.为发展同时利用偏振和频散资料的联合反演不同周期面波相速度的横向不均匀分布这一新的反演方法提供偏振分析的基础数据.

一种提高地震信号方位角估算质量的偏振分析法

为了提高三分向台站方位角计算的准确性,结合DRSN软件处理方法的思想,在原有采用固定频带滤波后进行偏振分析的基础上增加了信号检测频带,选择最佳结果作为偏振分析结果。测试结果表明:该方法提高了能量分布在较窄频带的震相和分布于较高频带的区域震相的偏振分析质量,有效改善了方位角估算的准确性;对于方位角残差不具备正态分布的台站,其结果没有改善。

基于Matlab的偏振分析在微地震三维定位中的应用

当前微地震震源定位软件多数是基于时差定位算法,其根据是检波器测得的p波或s波的到时,而偏振分析法多数应用在对检波器测到的微地震波形去噪声。其实同样可以根据p波振幅在空间上的三分量对震源定位,其原理是根据p波的振动方向与传播方向相同,从而确定震源相对于台站的空间位置,在台站点与震源点之间就可以得到一条唯一确定的方向射线,显然所有方向射线的交点即为震源点位置。结合Matlab软件在矩阵计算上的优势,可以体现出偏振分析定位算法在计算速度和定位精度上的优势,其实用性比较强。根据模拟演算可以验证偏振分析定位方法能够在一定的精度范围内确定微地震事件的位置,为定位方法提供了另一种研究思路。

地震波的偏振分析与应用

穿过裂隙介质的横波被分裂成以不同速度和偏振方向传播的快横波和慢横波。快、慢横波的偏振方向和延迟时间反映了裂隙的方位及发育程度。由于各种原因而导致纵、横波的相互干涉和叠加，使得地震记录的波场十分复杂，要从其中识别分裂后的快、慢横波极为困难。我们通过偏振分析，找出所研究的波的空间投影方向，使其具有最大的信噪比，从而能够较容易地分辨快、慢横波，提取有效信息。对合成地震记录和实际资料的处室结果表明，该方法是行之有效的。

一种降低微震定位误差的偏振分析方法

目前微地震监测技术已成为地球物理界的热门技术之一。对于微地震震源定位,主流的初至时差分析方法由于方程组局部极值、初至拾取困难以及波速恒定假设等问题,极易产生超定或欠定的误差,而且未考虑有效数据不足的情况。为此,利用所测量的检波器姿态信息,计算出参考校正角,并将垂直、径向和切向分量数据校正为标准的三分量数据,以此提取同型波来计算偏振角,所获取的偏振角数据一方面可进行定位求解,另一方面也可对三分量数据进行进一步的校正,以提高时差分析中初至拾取的准确性;综合偏振角极化分析与初至时差分析两种方法建立了最小误差优化模型,实现了更为复杂地质条件下的联合定位,降低了定位误差。最后对数值模拟实验和野外实验结果进行了统计分析,结果表明:最优化联合定位方法能够大大降低定位误差且在有效数据不足的情况下仍能保证较好的定位效果,有效数据在9组以上时的定位误差小于7 m。

航天遥感扫描系统的偏振分析

提出了航天遥感器扫描系统的偏振计算和分析方法，对航天遥感中通常采用的三种扫描系统进行偏振计算和分析，提出了扫描系统的新的设计方案。

τ-p变换与偏振分析相结合波场分离方法的研究

波场分离是多波多分量地震资料处理的重要环节之一,VSP三分量资料的各种类型的波相互叠加在一起,因此有效地分离出上下行波以及纵横波是VSP资料处理的关键。τ-p变换与偏振分析相结合的波场分离方法能够使地震数据按不同相轴呈点状收敛于不同的区域,用该方法进行VSP波场分离可使能量得到很好收敛,在分离出来的上下波场记录上波形恢复得很好,上下行波、纵横波的相互干扰被完全消除。实际资料处理结果表明,利用该方法分离波场是可行的。

云南天文台太阳光谱望远镜偏振分析器检验

介绍了利用云南天文台水平式太阳光谱仪对太阳光谱望远镜偏振分析器进行检验的情况。检验得到的太阳黑子Ｉ、Ｑ、Ｕ、Ｖ四个斯托克斯轮廓与理论轮廓的特征相近，表明该偏振分析器达到了设计要求，用它可以获得太阳黑子的所有斯托克斯参量。

偏振分析算法测定井下地震计方位角偏差

基于P波质点的振动方式与初动方向,采用偏振分析算法,计算8次近震数据构建偏振椭球的协方差矩阵方程,得到特征向量值,估算地震计的相对安装方位,对比得到井下地震计方位角偏差。本文分析计算阜南井下台地震观测波形数据,得出地震计三分向输出极性正常与水平方位偏差约9°。

基于KiK-net数据的偏振分析方法计算震中方位角影响因素分析

基于日本KiK-net强震动观测记录,以提高计算震中方位角的准确性为目标,研究记录参量(加速度、速度、位移)、计算时间窗和滤波频带对偏振分析方法计算震中方位角结果的影响。结果表明,在该研究的地震数据条件下,采用位移记录、计算时间窗为1s、滤波频带取0.1～20Hz时,可以获得最佳的震中方位角计算结果,震中方位角的计算偏差为45°时所占比例为88%。

云南天文台太阳光谱望远镜加Stokes光电偏振分析器的考虑

云南天文台太阳光谱望远镜是无偏振对称光路系统，经过重新装调望远镜空间分辨率在１”以内，光谱上的空间分辨率在１”～２”，跟踪精度在５ 分钟内１”，以上光学参数达到可以加装Ｓｔｏｋｅｓ 偏振分析器，用于参加２３

偏振分析法计算震中方位角的精度分析

震中方位角是地震研究人员研究的经典课题,偏振分析法可以有效地提高方位角的计算精度。但是国内对此方法的研究并不充分,故本文分析了大量强震记录的震中方位角的计算结果,回答了何种地震数据能算出精度最高的震中方位角、最合适的时间窗口长度在什么范围内、误差有什么样的特征这三个问题。本文建立了偏振椭球的立体几何模型,改进了视方位角与震中方位角转化关系的表示方法,使其更符合实际需求。由于数据计算依赖MATLAB程序,故编写了计算震中方位角的脚本M文件和三个供调用的函数M文件。地震研究者可调用这些函数完成读取数据、速度和位移的仿真。

基于PCA的井间地震偏振分析方法及其应用

基于主成分分析(principal component analysis,PCA)方法构建理论模型进行三分量地震偏振分析试算,获得较准确的检波器的水平方位角和垂直倾角,然后对地震响应进行坐标旋转,从而校正检波器方向。将该方法应用于跨孔井间弹性波波速测试,对实测资料进行偏振分析可知,初至P波与初至S波分别在HP分量和R分量中得到加强,不仅有利于初至起跳的拾取,还可以获得较准确的波速资料,为岩土工程设计提供更精确的动力学参数。

三分量数据的偏振分析及其应用

地震记录中存在多种类型的波，它们的质点振动轨道表现出不同的特征。偏振分析技术能够定量地表征质点振动轨迹，因此，利用质点偏振不同的特征（偏振系数，偏振方向，传递函数等）进行压制面波、分离纵波和转换波的偏振滤波处理是可行的。本文对模型实验室三分量数据和实际地震三分量记录进行偏振分析研究，并做压制面波、分离纵波和转换波的处理，取得了较好的效果。

基于直达波偏振分析的三分量检波器定向方法

本文提出一种基于三分量地震记录直达波偏振分析的三分量检波器定向方法。该方法首先利用三分量地震记录的直达波振幅构造协方差矩阵,然后通过求解该协方差矩阵的主特征向量得到直达波的偏振方向,再根据炮点和接收点的位置计算直达波的传播方向,在此基础上,利用直达波的偏振方向和传播方向的差异最终确定三分量检波器与设计方向的水平和垂直偏角。利用估算的三分量检波器的水平和垂直偏角,通过三分量旋转技术实现三分量地震记录的重定向,进而消除由于三分量检波器放置方向的误差对波场带来的影响。模型和实际数据试算结果表明,该方法具有很高的计算精度和很好的应用效果。