一种改进微地震数据极化滤波性能的偏振特征函数设计

地震数据极化滤波广泛应用于地震数据处理中噪声压制、震相识别和波形分离且效果很好。在时间域极化滤波中,通常利用协方差矩阵的特征值构造偏振特征函数来设计极化滤波器。针对传统极化滤波器对有效信号和噪声识别不清晰的问题,总结分析了当前应用较为广泛的10种偏振特征函数,讨论了这些函数对地震噪声信号的表征能力。在分析偏振特征函数优、缺点的基础上,使用特征值构造一种新的偏振特征函数表达式,基于该特征函数设计的极化滤波器能够提高地震有效信号和噪声的识别精度,更有效实现噪声衰减。利用合成和实测的微地震数据验证了不同偏振特征函数对极化滤波器性能的影响。结果表明,采用新构建的偏振特征函数设计的滤波器,能有效识别噪声数据段,对初始相位影响较小且滤波后地震数据的信噪比(SNR)、均方根误差(RMSE)和互相关归一化系数(NCC)均优于其它偏振特征函数设计的滤波器。处理后的地震信号矢端曲线图能更好地反映地震信号的偏振方向,更有利于确定微地震初至波的极化方向。

孔径角对三维波场外推精度的影响

孔径角的选择是影响三维地震波场外推精度和效率的最直接、最关键的因素。本文利用空间频率域的瑞利积分Ⅱ式,对单极源和偶极源的波场外推精度做了理论推导,随后又推出了误差项的解析式。分析表明,振幅误差主要取决于孔径角θ,其他参数如频率f、速度υ、法线距离z等只是有限地影响相位误差。文中通过将外推参考平面网格化,采用离散网格的波函数叠加取代积分求和进行数值模拟计算,验证了解析式的正确性。最后提出高保真(振幅精度≥80％)三维波场外推的最优孔径角选择准则:对于单极源,选择θ>60°;对于偶极源,选择θ≥55°。该准则可用于理论研究,但在处理实际问题时还应做具体分析和综合平衡。

磁尾等离子体团型结构的数值模拟

考虑横越磁尾不同区域的数密度与离子温度的分布特点,取宁静磁尾温度、密度呈同样形态的非均匀分布,作为模拟计算的初态,对初始B_y为不同分布的3个算例作模拟计算.数值结果展示了3类磁结构的演化特征.考察磁尾中性片一个给定点的磁场变化,做出3个算例典型事件的磁场矢端图.它们从另一个侧面展示了磁尾通量绳型等离子体团、具有复杂闭合磁力线位形类似于“闭合环”的等离子体团,以及二维“磁岛”型等离子体团的特点.观测表明,多数磁尾等离子体团为具有强核心场的通量绳结构.通过跟踪一个通量绳型等离子体团的发展,作出等离子体团各方向速度与磁场强度随x演化的曲线.其中,v_x与磁场强度|B|在近尾至中尾的计算值与Geotail卫星资料统计分析结果大致相符.此外,与Jin等取初始温度为均匀分布的计算结果相比,本文给出的通量绳型等离子体团,其内温度较高、密度较低,与资料分析结果的偏离也随之减小.