探地雷达与钻孔数据联合解译在场地环境调查中的应用

本文采用探地雷达与钻孔数据联合解译的方法进行固废探测、地下水调查,通过钻孔标定和反射异常解译来判别目标地质体的分布范围。经钻孔验证,探地雷达与钻孔数据联合解译成果可较真实地反映场地地质特征和目标体分布,为后续环境调查提供基础数据。

磁-电磁联合解译技术在张家湾铁矿床的应用

在张家湾铁矿床上采用可控源音频大地电磁测深推测矿体产状特征,建立矿体分布模型,用以解决深部找矿问题。首先根据岩矿石磁性参数计算模型有效磁化强度和磁倾角,对模型进行正演模拟计算,验证模型可靠性;结果正演曲线与实测曲线拟合较好,证明了可控源推测矿体模型是比较可靠的。通过磁-电磁联合解译,解决了单一磁法手段解译深部铁矿误差大,尤其在地质条件相对复杂地区对深部矿体反映不够灵敏和多解性等问题,极大提高了矿体解译的准确性,取得了较好的深部矿体解译效果。

主动源、被动源地震联合探查技术在阳泉矿区的应用

煤矿采空区引发的地质灾害日益增多,给国家和社会带来巨大危害。探测采空区的方法众多,三维地震勘探的方法因其在探测采空区发育形态、圈定边界等方面的独特优势而广受关注,但是受采空区自身的特殊性和地震勘探方法的局限性、多解性的多重影响,目前地震勘探手段对采空区探测及采空边界的圈定精度较低,且多采用主动源方式探测,方法较为单一。详细研究并阐明主动源、被动源地震联合探测采空区过程中观测系统设计、互相约束处理、多属性解释、主被动源联合解译等关键过程、关键步骤,既充分利用布置的密集接收台阵,发挥被动源地震不易受地下地层结构条件变化影响的优势,精确刻画速度结构;又充分利用主动源地震获取的高精度速度结构模型数据,同时也弥补了采空区域主动源地震激发、接收效果差的不足,两者相辅相成、互为补充。采用主、被动源地震进行联合探测采空区的方法,减小了仅依靠主动源方法易受地层结构变化和采空塌陷角等影响而导致的采空区边界的圈定误差,提高了采空区探测的精度,为煤矿的安全生产提供更加精确、可靠的技术指导,降低了安全事故率,可望在以后的探测中发挥更加巨大的作用。

运营公路路基病害快速无损综合检测新技术

针对现有路基病害无损检测方法检测精度低、速度慢、对交通影响大以及很难在运营公路上进行路基病害检测等问题,本研究从探地雷达、高密度电法及瑞雷波法检测原理出发,对上述3种检测设备进行改造,设计了路基病害综合处理平台,提出了运营公路路基病害快速无损综合检测新技术.研究结果表明,采用空气耦合天线探地雷达,并对高密度电法电极及瑞雷波法检波器布设方法进行改造,可实现公路路基病害快速检测;以不同检测方法检测指标及检测对象互补性为基础,采用多传感器融合的数据采集和处理方法,可实现路基病害综合检测;通过路基病害综合处理平台,可实现路基病害检测数据的联合解译及路基病害的可视化及网格化显示.运营公路路基病害快速无损综合检测新技术的应用,可以提高路基病害检测精度与效率,大大促进路基检测与养护水平的发展.

由EUROBRIDGE'97地震剖面的P波与S波速度模型和重力数据得到的岩石层上部密度—速度关系

传统的折射与广角反射地震和重力数据的联合解译是基于大量地壳岩石弹性性质实验室研究证实的地震P波速度和密度之间众所周知的相关性。与这一方法相矛盾的一个问题是富含钙长石的岩石具较高的P波速度,而不满足常规密度—VP关系。这说明基于常规密度—VP关系的联合反演不适用于横跨大的非造山带环斑-辉长-斜长岩地块的广角地震调查,因为其组成成分富含斜长石。同时使用VP和VS计算密度模型就可解决这一问题。岩石属性的实验室结果表明密度与VS相关性很强。此外,各向同性VS与密度的相关性较VP更强,且受高斜长石含量的影响更小。即便如此,利用这一已知的密度与VS或者密度与VP及VS的相关性进行地震和重力数据的联合反演仍然十分少见。其重要原因在于暴破地震学中S波波至的质量低,因而难以得到可靠的S波速度模型。本文阐述了在乌克兰地盾EUROBRIDGE’97广角反射和折射剖面所做的地震和重力数据联合反演的结果。该区缺失厚沉积体,使我们可以得到P波和S波速度模型。通过重力反演得到EUROBRIDGE’97剖面密度模型,我们利用密度和VP、VS模型的关系,将密度模型参数化。这样参数化后,经重力数据转换,可以获得密度和地震波速的关系。结果显示EUROBRIDGE’97剖面的密度与地震波速之间呈非线性和离散的关系。对相关性的分析表明,造成离散是缘于横跨该剖面的大的地质构造单元的差异。为解释这一差异,我们对比EUROBRIDGE’97剖面上3个主要地质单元中地震速度和密度的关系和来自乌克兰地盾及另一个前寒武纪地区的岩石学资料。可见与平均密度—速度关系的偏移量是岩石的特殊矿物组合的反映,包含了不同的岩石时代和地壳形成环境。论述了如何通过密度—速度图分析,来限定地壳成分,尤其是下地壳的成分和变质程度。

瓦南矿区钒钛磁铁矿重力、可控源综合勘查应用效果

瓦南基性-超基性岩型钒钛磁铁矿具有高磁高密低阻特性,具备开展物探勘查的前提。在地面磁测圈定的磁异常部位开展了重力、可控源音频大地电磁(CSAMT)综合剖面勘查,结合成矿规律研究成果进行了联合解译,推断了深部隐伏矿体的位置。在综合物探异常部位钻探发现了厚度40m以上的钒钛磁铁矿体,取得了良好的找矿效果。

地理时空三向聚类分析方法的构建与实践

随着地理数据获取能力的不断提升,地理数据体量呈指数增长,数据种类、数据性质更加多元化。对数据的有效甄别和归类成为理解地理现象时空特征、演化过程和行为机制的关键。传统聚类方法面临数据体量大、维数高、质量差的挑战,加之对地理空间与时间关联分析的需求,对聚类方法改进和提升研究的要求越来越迫切。本文介绍了从单向到三向聚类构建思路的变革。单向聚类是仅在样本或属性方向上进行聚类,易忽视非常相似的局部特征、易犯"横看成岭侧成峰"的错误。双向聚类是基于数据矩阵内元素值的相似性,形成一个子矩阵分割方案,使子矩阵内元素相似度尽可能高,子矩阵间元素相似度尽可能低,从而实现行列两方向的同时聚类,避免了单向聚类的不足。鉴于双向聚类难以满足地理研究超出双向的解译需求,本文提出并研发了一个全新的三向聚类方法,给出了运用该方法开展地理时空格局过程探测的流程,总结了如何根据研究涉及的"空间—时间—尺度—属性"构建三维数据体;最后,展示了三向聚类的地理实践案例。结果表明:①三向聚类是一种大数据时代探测地理数据时空分异规律的有效方法,可以解决数据维度高、质量低等问题;②面对不同的地理问题,三向聚类在算法层面上是通用的,不同之处仅在于:根据不同问题涉及的空间、时间、尺度、属性的不同,构建不同的数据体;不同数据体聚类得到的不同结果回答不同的地理问题;③三向聚类可以实现地理数据的时空分异规律多方向、多尺度、多层次的联合解译,揭示地理特征时空尺度叠加效应。最后,论文强调根据地理问题组织数据的重要性,期待未来能够提升三向聚类在多空间尺度、多属性方面的地理研究实践。