汶川地震前后地震波速比和视速度变化特征的研究

2008年5月12日在中国四川省境内龙门山断裂带发生了8级巨大地震.在其主震前后随着震源区附近应力状态的改变,地壳介质的物性是否也存在相应的异常变化过程?该问题成为汶川地震研究的热点科学问题之一.本研究搜集和整理了中国地震局四川数字地震台网2001年1月1日-2010年5月31日产出的震相观测报告,和中国地震局地球物理研究所流动数字地震台网2008年5月12日—9月30日产出的震相观测报告,采用多台和达法和多地震联合测定法,根据入选的直达波Pg和Sg的震相数据,重点研究了龙门山断裂及其附近地区的P波和S波视速度的时间变化特征,并与波速比的时间变化特征进行了对比分析.为保证计算结果的可靠性和稳定性,对所收集到的数据进行了较为严格的筛选和限定.研究发现,龙门山断裂及其附近地区,在汶川地震前P波和S波视速度存在4年左右的明显降低过程,到震前约半年出现快速恢复.在震前P波和S波的视速度明显降低的过程中,波速比的低值异常过程仅为2年多,且幅度小持续时间较短.在波速比和视速度异常发展的进程中,进入发震中短期异常快速恢复是两者的共同特征.

三维频率-波数域视速度去噪方法

利用地震剖面的时间-空间坐标与其三维傅里叶变换之间的对应关系,在频率-波数域进行三维去噪,并通过余弦函数加权衰减避免吉普斯截断效应,形成三维频率-波数域视速度去噪方法。应用结果表明:所提方法能较好地区分有效信息和干扰信息,当有效信息和干扰信息的视速度十分接近时,在去除干扰信息的同时能较好地保留有效信息;对于信噪比一般和信噪比极低的资料,需要采取不同的去噪步骤;三维去噪能极大地提高信噪比,较好地实现保真和保幅,具有二维去噪无法比拟的优越性。

基于小波网络的遥测视速度异常数据剔除方法

为了提高遥测视速度数据的质量,保证制导工具系统误差分离精度,提出了一种小波网络预测与3σ准则相结合的遥测视速度异常数据检测和剔除方法。将遥测视速度数据加时间窗获得小波网络的训练样本,根据3σ准则对网络输出进行检测判别异常数据,对异常数据用小波网络的一步预测输出代替。试验数据处理结果证明了利用小波网络进行遥测异常数据剔除的可行性。由于小波网络的拟合作用,可以提高输出的信噪比。

基于视速度的波场变换的叠前强相干噪音压制技术

针对叠前强横速相干噪音(如多次折射波、声波、面波),提出了基于视速度的波场变换叠前强相干噪音压制技术,该技术由基于视速度的波场变换技术和非线性滤波以及奇异值分解(SVD)滤波技术组成。首先由基于视速度的波场变换技术提供变换波场,然后,在变换波场上进行相应的滤波,最后将经过滤波处理的道集通过逆波场变换得到被压制噪音的叠前数据。着重分析了非线性滤波技术,同时也对基于视速度的波场变换叠前强相干噪音压制技术的原理、实现步骤、应用条件及效果给予了详细描述。

基于中值滤波实现遥测视速度数据异常值识别

在试验过程中,由于记录设备故障或测量精度限制等因素,遥测数据不可避免地存在异常值,针对此问题提出采用中值滤波实现遥测视速度异常值识别。制定了异常数据处理流程,给出误码率Pe=0.005时的仿真遥测正负通道异常值识别结果,并在试验任务中得到具体应用,取得很好的识别效果。

一种基于火箭视位置与视速度的航天器初轨确定方法

为了充分利用航天器初始轨道确定的信息源,不断完善地面测控系统定轨手段和方法,提出了一种基于火箭视位置与视速度的航天器初始轨道确定方法.首先对火箭视位置与视速度测量弹道的原理进行了分析;然后利用火箭秒节点计算机字(视速度)以及某一点的初始弹道(初始位置矢量、速度矢量),通过对火箭的运动方程进行逐秒积分,以获得每秒的位置矢量和速度矢量,再转换为弹道数据,并利用此数据直接确定航天器初始轨道.最后通过某太阳同步轨道卫星实测数据仿真计算,证明了方法的正确性和可靠性.

玉树地区波速比和视速度变化特征研究

利用青海数字地震台网观测数据,采用多台和达法,研究了2009年1月1日至2012年12月31日玉树7.1级地震震中附近地区及其前后直达波波速比和视速度分布特征,结果显示:1该区平均波速比为1.693,平均P波视速度为6.184 km/s,平均S波视速度为3.652 km/s。2研究发现玉树7.1级地震前后波速比和视速度存在变化,表现为主震前几次地震的P波视速度存在低值现象。

人工智能和视速度约束的地震波初至拾取方法

初至拾取是近地表静校正处理的重要步骤之一。随着采集密度的不断提高,地震数据量不断增加,迫切需要发展新的方法解决大数据量的初至自动拾取问题。传统方法通过人工交互拾取和质量控制,在面对庞大数据量的高密度数据时效率很低,而基于深度学习的初至自动拾取方法效率较高。在用于初至自动拾取的各种深度学习算法中,全卷积神经网络(FCN)在语义分割方面有突出优势,它可以处理不同大小的地震道集的数据,并且可以进行高分辨率的像素分类,但是这种方法存在定位精度不足的缺点。U-Net结构是FCN的一种变体,凭借较高精度和易于实现的特点,可以较好解决初至拾取问题,但在数据信噪比较低的情况下准确度会下降。为了解决以上问题,提出四个关键技术点:采用处理流程对振幅进行平衡以提高预测精度;比较U-Net与三种不同复杂度的U-Net变体(UNet++、Wide U-Net和Attention U-Net),从不同角度解决分割问题;选取合适的超参数优化网络;通过视速度约束提高分割图像精度。结果表明U-Net获得了更高的精度和效率,并在陆地地震数据应用中取得了较好的效果。

负视速度超前预报倾斜界面位置确定

在隧道超前地质预报中,负视速度法以其简便、快速的特点被广泛应用。常规的方法是直达波时距曲线和反射波时距曲线的交点即为反射界面的位置;但是对于倾斜界面,如果只是单纯的延伸时距曲线,并不能准确地找出界面位置,而且当倾斜角度比较大时,误差更大,这样在实际处理数据时,往往因为处理不当,造成预报的不准确,以致于实际操作出现大的事故。针对此问题,笔者主要研究倾斜界面,采用最新坐标法求反射界面的时距曲线,并对所得时距曲线进行插值拟合,主要包括多项式拟合、一元三点等距插值以及连分式插值。通过大量试验,比较各个插值拟合的特点,最终得出由多项式拟合对时距曲线插值,能够准确地确定反射界面的位置;最后通过几何公式求出界面倾角(视倾角),为负视速度法数据处理提供方便。

一定速度的视超光速源子源的视速度最大值及其喷射角方程

在《相对论视超光速模型》〔１〕的基础上，本文进一步推导出：视超光速源（简称ＳＬＳ）子源的真实速度方程；一定速度的子源的视速度最大值的喷射角方程。然后将视速超光速源的视速度和由自康普顿效应推算所得的喷流与视线的夹角的数据代入子源的真实速度方程，进而，将由此得出的真实速度数值代入以上喷射角方程，再将由此得到的喷射角值代入子源视速度方程，从而求得子源可能的视速度最大值。通过以上计算结果的对比证明，一定速度的视超光速源的子源，存在一最大视速度，对应一个一定的喷射角，不同速度的子源的最大视速度不同，对应的喷射角也不同。子源的真实速度越大，相应的最大视速度也越大，对应的喷射角则越小。因此，一定速度的子源的视速度不是喷射角越小视速度越大，而是喷射角越接近子源视速度最大值所对应的喷射角的子源的视速度越大。

青海东北部地区地震直达波波速比及视速度测定与研究

利用青海数字地震台网观测报告,采用多台和达法,测定青海东北部地区2009年1月—2014年12月地震直达波波速比和视速度值,结果显示:1 5个子区域A1—A5平均波速比分布在1.686—1.705;平均P波视速度为5.979—6.022 km/s;平均S波视速度为3.535—3.579 km/s;2波速比和视速度的复杂变化特征,反映了研究区地壳介质及地质构造的复杂性及地震射线路径对结果的影响。

基于台阵资料测量高铁信号视速度的方法

针对运行于高架桥上高铁引发的震源,基于对移动组合源形成的波场传播的理论分析,提出一种利用多台互相关测量高铁波场视速度的方法。然后,生成分层介质条件下的高铁波场合成数据,计算信号视速度,并通过与理论结果的对比,验证方法的正确性。

高速运动物体的视速度

本文通过高速运动物体视速度的研究，总结出推迟因子ｋ，并借以导出高速运动物体的视长度、任意运动带电粒子的李纳－维谢尔势以及光的多普勒效应．同时指出，人们可以看到超光速运动，但是看不到洛伦兹收缩．

高速运动物体的视速度

本文通过高速运动物体视速度的研究,总结出推迟因子K,并借以导出高速运动物体的视长度、任意运动带电粒子的李纳—维谢尔势以及光的多普勒效应。同时指出,人们可以看到超光速运动,但是看不到洛伦兹收缩。

P波视速度方法识别爆破群的初步研究

利用黑龙江省地震台网接收到的数字地震记录求出的P波视速度，将爆破的P波视速度和地震的P波速度比较，识别出爆破记录。结果表明：爆破的P波视速度小于地震的P波速度。

香港理工大学研发出可减慢近视速度隐形眼镜

香港理工大学表示，该校研发的“光学离焦”软性隐形眼镜可减慢儿童近视加深速度，并已成功将其转化为商品。学校通过128名8～13岁的近视患者参与研究，结果显示，“光学离焦”软性隐形眼镜能有效减慢学童近视加深速度达60％。

结合注意力机制的恒星视向速度计算方法

视向速度法是一种根据目标恒星的视向速度变化来推断系外行星是否存在的有效方法,它对系外行星探测有重要作用。由于恒星活动、观测光谱与模板光谱的差异以及其他因素导致的光谱噪声,采用交叉相关算法计算恒星的视向速度会存在一定误差。提出了一种结合注意力机制的恒星视向速度计算方法,该方法对恒星光谱数据进行处理以去除光谱中的噪声,根据恒星视向速度变化的周期性计算恒星的视向速度。首先,采用高斯过程回归算法建立光谱模型,减少噪声的影响,得到更加准确的光谱数据。子集近似法被应用到光谱建模的过程中以减少计算量。然后,结合注意力机制的思想,为光谱中的吸收线赋予不同的权重,计算不同光谱间的视向速度差。最后,根据各视向速度差之间的关系,计算出恒星的视向速度。本文通过仿真实验分析了信噪比和恒星光谱数量对视向速度计算误差的影响。实验结果表明,相较于交叉相关算法,当信噪比较低时,结合注意力机制的恒星视向速度计算方法能有效减小视向速度的计算误差,通过增加恒星光谱数量能在一定程度上提高视向速度的计算准确度。对HD85512的光谱数据进行了分析。与其他算法相比,本文提出的算法减小了视向速度的计算误差,较大地提高了计算精度。

基于混合模型的疏散星团视向速度和金属丰度研究

疏散星团是研究星族和银河系形成与演化的理想示踪体。基于LAMOST DR7低分辨率光谱,在视向速度和金属丰度两维空间上,构建包含团星和场星的混合模型:以二维正高斯模型来描述团星的分布,以星团天区周围的恒星来构建场星的分布模型。同时,在模型中考虑了观测误差的影响。对3个具有丰富光谱数据的典型疏散星团进行了拟合。年轻星团Melotte 22和中年星团NGC 2281可以较好地约束其视向速度的内禀弥散,分别为:1:47_(−1:18)^(+0:95)km·s^(−1)和2:05_(−1:88)^(+1:39)km·s^(−1),而年老星团NGC 2682只能给出速度弥散的上限约为0:96 km·s^(−1)。Melotte 22、NGC 2281和NGC 2682的金属丰度内禀弥散分别为:0:170_(−0:009) ^(+0:012)dex,(0:1080:012)dex和(0:0500:005)dex,都明显大于金属丰度的观测误差(约0:028 dex)。这说明疏散星团的成员星存在一定的化学丰度内禀弥散,这对于进一步讨论星团恒星的形成过程极为重要。

基于视在加速度与角速度信息的单站无源定位原理与目标跟踪算法研究

本文提出了一种基于视在加速度与角速度信息的单站无源定位方法,分析了其定位原理和利用该方法对静止或匀速运动辐射源的即时定位.同时提出了一种适合于这一定位方法的目标跟踪算法———测量空间卡尔曼滤波(MSKF)算法.对即时定位精度与MSKF跟踪算法进行了计算机仿真实验,最后,将该定位方法和MSKF算法应用于某次无源定位外场试验中,结果表明了该定位方法的有效性.

高精度天体视向速度测量技术研究进展

近年来,尽管对太阳系外行星探测的手段层出不穷,视向速度测量依然是探测太阳系外行星卓有成效的方法。随着探测太阳系外类地行星的呼声日益高涨,大幅度提高视向速度测量精度的任务迫在眉睫。为了提高天文光谱仪的稳定性,人们采用真空或恒温、恒压的仪器工作环境来确保视向速度的测量精度;同时,激光频率梳技术的出现又为天体视向速度测量系统提供了一个高精度的光谱定标源。将激光频率梳技术应用于天体视向速度测量是今后一段时间内的研究重点。