非水平观测面有限差分法叠前波动方程基准面校正

当地表高程变化剧烈、地表一致性假设又不成立时,波动方程基准面校正处理被认为是对于常规高程基准面校正的必要替代、本文针对实际中经常出现的观测面剧烈起伏的情况,在波场外推计算中以“逐步 累加”的方式延拓波场,实现了基于非水平观测面的有限差分法波动方程基准面校正。由于应用了改进的优化系数有限差分外推算子,在保证计算精度的基础上,提高了计算效率。在精确地消除了长波长静校正量的同时,短波长静校正量也得到了一定的校正。 在理论模型和实测数据上,该方法均取得了理想效果,为使用差分算子实现基于非水平观测面的波动方程叠前基准面校正甚至波动方程叠前深度偏移提供了一条有效的途径。

起伏观测面约束的重磁数据快速联合物性反演方法研究

重磁联合反演能够综合重磁数据特征直接获取地下密度及磁性分布,有效揭示不同岩性分布及地下构造,是矿产资源勘查的重要手段.实际地表以及沿地形起伏的航空重磁测量的观测面都是起伏的,为实现起伏观测面的重磁高效率联合物性反演,我们建立了一种起伏观测面约束下的重磁数据快速联合物性反演方法,其首先是依据最大观测高度对数据进行曲化平处理,然后利用Block-Toeplitz-Toeplitz-Block(BTTB)-FFT实现快速反演,并将换算观测面与实际观测面的空间作为约束来消除无效网格单元计算所带来的多解性,从而本方法能够实现高效率反演且不因额外的剖分单元而增加求解多解性.模型试验表明本方法在能够有效地提高多于32倍的计算效率且不损失反演计算的精度,且对于含噪数据反演也具有良好的稳定性.最后,我们将本方法应用到中国吉林省东部通化盆地三棵榆树凹陷,获得了该地区基底和火成岩分布,该地区的盆地基底平均深度约为2.5 km,同时火成岩发育主要集中在基底深度较大的区域,为下一步油气勘探提供重要基础地质信息,亦对松辽盆地东部外围新区的油气勘探部署提供重要的指导意义.

江苏淤泥质潮滩剖面演变现场观测

为探究江苏中部沿海双凸型剖面演变特性,在江苏盐城川东港南侧潮间带布设了10个水准观测站,2012年9月至2013年11月对该潮滩剖面演变过程开展了现场观测。结果表明:该潮滩剖面呈现出双凸型特征,平均高、低潮位线附近的滩涂形成淤积率较高的地形凸点;潮间上带受潮流影响小,滩面高程相对稳定;平均高、低潮位之间的区域滩面高程季节性变化明显,总体呈现冲刷状态;潮间下带冲刷显著,滩面坡度增大。全剖面自岸向海呈现"稳定—淤积—稳定—淤积—冲刷"的双凸型剖面特征。

可分面元三维观测系统浅析

可分面元三维观测系统可在较大道间距和激发点距条件下形成"子面元"(小面元),但可分面元三维观测系统会造成相邻面元最小炮检距增大、方位角分布不均,甚至空间波场出现剧烈跳跃等问题,影响地震数据采集效果。针对上述问题,通过2个实例,阐述了两种可分面元三维观测系统(奇偶三维观测系统和面元细分三维观测系统)"子面元"形成原理,分析讨论了产生上述问题的原因及其对资料品质的影响,认为可分面元三维观测系统在小投入情况下不可能得到好的应用效果。

钻孔体应变与面应变观测参数k的计算

钻孔体应变与面应变观测模型是地壳岩石应变测量资料分析的理论基础,对揭示研究对象的物理本质有所帮助,因为都含有参数k(应变仪钢筒内壁面应变与空孔岩石面应变之比),故k的解算对模型的正确表述十分关键。考虑到外加应力需在岩石、膨胀水泥和仪器钢筒等3层介质中传递的实际情况,根据弹性力学中的厚壁圆筒方程,推导出轴对称应力作用下k的计算式,该式与平面应力作用下基于双衬套理论(潘立宙、欧阳祖熙和陈沅俊等建立)的解算结果完全一致,公式的可靠性由此得到互证。又对k的影响因素进行了系统研究,给出有关变化规律曲线和定量指标。最后,与Evertson用2层介质模型(岩石、钢筒)推导的k值(0.9)进行了比较,指出二者之间的明显差异和0.9的狭窄适用范围。

关于细分面元观测系统的讨论

本文基于野外二维试验的结果,对二维常规与细分面元观测系统进行分析与讨论,进而对三维细分面元观测系统进行了分析,得出以下认识:细分面元观测系统会造成相邻面元内最小炮检距、方位角甚至空间波场出现剧烈的跳跃变化;细分数目越多,则跳跃性、突变性越大,对地震资料的影响越严重。对于三维细分面元观测系统也有类似的结论,因此在进行细分面元观测系统设计时,不仅要注意面元本身的属性,包括炮检距及方位角的均匀分布,而且要考虑相邻面元间变化,注意采取相应的措施,如缩小排列线距、炮排距等,尽量减小空间的变化。通常二维以二分为宜,三维以四分为宜。

天文望远镜焦面板观测规划建模与仿真

LAMOST焦面光纤定位系统基于分区思想,采用并行可控式光纤定位方案,这就使得系统的观测效率成为一个重要的问题。针对该系统的特点,建立了LAMOST焦面观测的仿真模型,并进行了系统观测效率的仿真。从重合区域、单元观测半径及干涉对系统观测效率的影响等方面,系统全面的分析了LAMOST焦面板的观测效率问题,同时对LAMOST焦面板的结构设计具有重要的指导意义。

面向地质目标的地震偏移成像进展

面向地质目标体的成像技术将局部区域作为成像目标,获得深层目标构造或特殊地质构造如高陡构造、盐下构造、小尺度构造的精细成像结果。总结了面向地质目标的地震偏移成像方法的研究进展,归纳出面向地质目标体的成像方法包括了数据选择类方法和模型选择类方法。数据选择类方法利用地震特征波对特殊地质构造进行成像,主要包括多次波成像、绕射波成像和回折波成像等;模型选择类方法对局部目标区域进行精确成像,通常可大幅度提高计算效率,主要包括基于模型选择的地震干涉法、数据基准面重构法、面向地质目标的CFP成像方法、局部目标成像法、声弹耦合波场延拓法和成像域最小二乘偏移法等。面向地质目标的地震偏移成像技术总体发展趋势是从偏移成像到反演成像,模型选择类方法与数据选择类方法融合发展,并与人工智能技术结合,可实现地质目标地震靶向成像。

坡面径流观测场在风电场内道路水土保持监测中的应用

通过在山丘区风电场内道路的填方边坡设立了坡面径流观测场,施工期间定期采集泥沙样、量算沉沙池淤积量、测定水土流失量,取得了一系列实测资料,客观反映、分析评价风电场内道路建设引起的水土流失情况和水土保持措施实施效果。

裂陷盆地基底双界面模式二维重力反演

裂陷盆地基底的起伏表现为非光滑的几何形态,传统的重力反演结果并不能很好地反映这种特点.此外,大多数情况下,重力观测面并不位于盆地上界面,应为单独的起伏观测面,盆地应为上界面和基底组成的双界面模式.基于此,本文研究了起伏观测面上裂陷盆地基底双界面模式二维重力反演方法.研究中假设沉积盆地的沉积层与基底的密度差随深度按双曲线规律变化.将沉积盆地的沉积层剖分成相邻的垂直柱体,其水平尺寸是已知的,顶面与沉积层上界面重合,底面深度代表基底的深度,即为要反演的参数.反演中引入全变差函数作为盆地模型的约束,使得反演结果呈现非光滑形态,符合裂陷盆地基底特征.为减小反演多解性,引入已知深度点作为约束.建立由重力数据拟合、已知深度约束及全变差函数组成的目标函数,采用非线性共轭梯度算法使目标函数最小化.模型试算结果表明该方法可反演裂陷盆地基底起伏,并通过调整正则化参数的值可反演坳陷盆地基底起伏.将该反演方法用于珠江口盆地惠州凹陷和运城—临汾裂陷盆地实际资料处理,其结果较好地反映了裂陷盆地基底起伏特征,为研究盆地构造、油气勘探等提供重要参考.

西白杨沟坡面径流观测场维修改造成效与经验

新疆乌鲁木齐西白杨沟坡面径流观测场维修改造项目建设中,坚持结合地方实际,科学设计,科学管理,精密施工,保质保量完成了监测点维修改造的建设任务。项目实施后,提高了该监测点观测数据的精度。对不锈钢材质径流桶设计、施工、分流孔调平、分流比例测定等经验进行了归纳总结,为同地区同类监测点的维修改造或升级改造工作提供了实践经验。

一类基于高增益观测器的多输入多输出非线性时滞系统的自适应模糊动态面控制

针对一类多输入多输出且状态不可测非线性时滞系统,提出了一种自适应模糊backstepping输出反馈控制方案。因为模糊逻辑系统的逼近性,利用其对未知函数进行逼近,设计高增益非线性模糊观测器估计不可测状态。并结合自适应backstepping技术和动态面控制技术,提出了自适应模糊backstepping输出反馈控制策略。证明了系统中所有信号都一致有界,此外,选择适当的参数能够保证跟踪误差和观测误差收敛到很小的一个领域内。通过仿真验证了所提控制策略的有效性。

自由观测条件下共中心点抽道集叠加方法的误差分析

常规共中心点抽道集叠加方法是以水平观测面,水平反射界面、均匀介质为条件,当前提条件不能完全具备时,会带来两个方面的误差,其一是CMP道集整体离散误差,其二是CMP道集内部各道之间的离散误差。通过建立相应数学模型并进行运算分析,界定了误差(离散量)的大小范围及分布规律:离散量与观测面反射界面之间的夹角、观测面高程、反射界面倾角及同道集炮检距等相关,其变化值越大,离散距离越大;相反离散距离会随观测面与反射点空间距离的增大而变小;另外介质波速越小,其垂直离散距离越大;中心点自激自收其离散量为0。对于CMP道集中诸道△t_0离散量常存在大于目的层反射波T/4的现象;炮距越大、观测界面倾角越大、介质波速越小,其△t_0离散值越大,其中△t_0离散值与炮检距呈非线性关系;相反反射界面埋深越大,其△t_0离散越小。根据离散量对资料影响程度的分析,指出了目前共中心点抽道集叠加方法存在着局限性。

整体波场延拓法基准面校正

提出了一种新的近地表问题解决方法——整体波场延拓法基准面校正(WEDD)。借助地震理论中的互换原理和观测面沉降概念,在基准面校正过程中将炮点和检波点的处理统一起来,并利用炮点-全偏移距域双平方根算子实现波场的单域整体延拓,最后提取目标深度的波场值完成参考面的重新定义。模型试算结果表明了WEDD方法的有效性。

三维地震共反射面元不对称抽道集叠加方法的构想

针对自由观测面、自由反射界面的一般情况,提出了三维地震共反射面元不对称抽道集的叠加方法,即"鳞片法"。首先建立反射界面的空间属性,并根据解释精度和反射界面起伏变化程度,选取适当的网度,将反射界面通过若干个不规则的几何小平面(鳞片)表现出来,然后求出每一炮检点的真实反射点以及满足每一小反射面元的不对称道集的相应炮检点,在此基础上进行动校正,动校后的同一道集信息,符合自激自收形式,可直接进行叠加,不需再做偏移处理。

云南天文台Hα全日面望远镜4K×4K CCD性能测试

天文观测采用的CCD一般都要进行性能测试,然后再投入常规观测。针对云南天文台Hα全日面望远镜新引入的4 K×4 K大尺寸QHY16803 CCD已投入实际观测的情况,对其进行了较为全面的测试,检测内容包括有效尺寸、本底情况、读出噪声、增益、暗流、热像素等等。从检测结果来看,该CCD是适用于太阳全日面观测的。同时提出的检测方案是一种在非实验室条件下的测试方案,较为方便和快捷。从检测结果来看,参数的测量可信度高。

不对称抽道集共反射面元叠加方法探讨

总结不对称抽道集共反射面元叠加方法的工作经验,提出自由观测面自由反射界面不对称抽道集共反射面元叠加方法的处理思路和计算方法。在自由观测面的条件下,反射界面可分为简单倾斜平面、规则曲面和自由反射界面三种情况,针对不同情况讨论共反射面元的叠加方法。综合一般情况下的共反射面元叠加方法,提出了“鳞片法”的处理思路。

三维地震勘探应慎用Flexi面元^(®)法

Flexi面元法是一种细分面元的三维地震勘探观测系统方法,主要目的是既节省勘探投入又提高横向分辨率。该方法经实际应用,大多数均未达到预期效果。从Flexi面元(R)法的几种设计方法入手,通过大量的论证分析,研究细分面元三维观测系统的实现过程,总结细分面元方法存在的问题及其应用局限性。分析研究表明,Flexi面元(R)法不能实现既节省勘探投入又提高横向分辨率的目的。

铁山坝的坝面变形及斜墙开裂的可能性

为了监测大坝的安全运行及验证设计参数,南京水利科学研究院土工所在湖南省岳阳县铁山水库粘土斜墙砂壳坝处开展了变形、应力及渗流三大项目的观测。本文对铁山坝的坝面变形观测资料进行了全面整理和分析,得出沉降及位移(横向)与时间的变化规律,以及沉降及位移在横断面上的分布情况;因坝面观测沉降有漏测问题,故亦提出了有关漏测沉降量的具体计算方法。通过分析,得出稳定及最终沉降量;同时,还对坝的差异沉降及斜墙的应变进行了探讨。从而得出斜墙在横向、纵向开裂的可能性不大的成果。

基于滑模观测器的无人推力矢量飞机反步容错控制

针对无人推力矢量飞机,设计了基于滑模观测器的反步容错控制。首先提出执行器故障模型,并将本体方程分为快、慢回路,建立包含不确定性、舵面故障和执行器故障的无人推力矢量飞机故障模型,然后设计包含高阶滑模观测器及不连续投影自适应律的级联观测器实现补偿不确定性和舵面故障的状态估计,并通过滑模观测器实现故障辨识和故障参数估计,最后结合状态估计及故障参数实现包容不确定性,舵面故障和执行器故障的全局反步容错控制。大迎角机动仿真表明所提方法能够有效实现无人推力矢量飞机的全局容错控制。