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垂向导数广泛应用于位场数据处理和解释中,常规的空间域求导公式多以台劳级数为基础,这不可避免会引入截断误差,且不便于求取高阶导数。另一种应用较多的波数域算法。其求导算子在高波数成份产生振荡失真,很不稳定,在实际应用中很难取得理想结果。这里提出了一种计算位场数据垂向导数的稳定算法,在波数域求垂向积分,在空间域计算二个二阶水平方向导数,借助拉普拉斯方程,求取位场异常的各阶垂向导数。算法只在求垂向积分时引入了一次付里叶变换,其它计算全部在空间域中进行,从而有效地避免了吉布斯效应的重复累加传递,有效降低了常规波数域求导算子在高波数成份产生的振荡失真。通过理论模型对比,证明了这里所提出的算法较常规的波数域方法具有良好的稳定性,特别是在计算高阶垂向导数时有明显优势,能有效地提高与垂向导数有关的位场定量解释方法的准确性。 相似文献
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关于瞬变电磁法2.5维正演中的几个问题 总被引：3，自引：0，他引：3
熊彬 《物探化探计算技术》2006,28(2):124-128
这里讨论了瞬变电磁法2.5维正演模拟中的两个积分变换:傅里叶逆变换和拉普拉斯逆变换。针对发收距为零的中心回线方式瞬变电磁法,提出了在傅氏域中考察傅氏变换函数随波数的变化规律,进而根据曲线首尾支渐近线来划定波数覆盖的范围,然后同解析解对比,确定出最少个数的傅氏域波数。另外,介绍了只需对较少的拉氏变换变量作纯实数运算的拉普拉斯数值反演计算方法。通过对均匀半空间表面上垂直磁偶极子源形成的瞬变电磁场进行正演模拟,结果表明,关于傅氏域波数的范围划定原则及个数选取方案是合理的、拉氏逆变换算法也是切实可行的。 相似文献
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局部平面波分解的计算精度和计算效率对高斯波数偏移存在较大的影响。笔者分析了目前常用的时间域、频率域、频率波数域3种不同域的局部平面波分解方法,给出了3种不同计算方式下局部平面波分解的具体计算公式;并结合局部平面波分解的特征,针对不同域下的局部平面波分解算法采取合理的程序设计思想, 对多组模拟数据应用不同域的局部平面波分解算法进行计算精度和计算效率的对比。通过对比分析可知, 应用频率波数域的局部平面波分解,不但提高了计算的准确度, 而且相对于时间域和频率域局部平面波分解能够提高近60%的计算效率,为下一步进行偏移成像更高效地提供了精确的数据。 相似文献
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利用有限元法实现了任意方向偶极子源在二维介质中频率域电磁响应的数值模拟,研究了波数取值对模拟结果的影响.通过对构造走向的Fourier变换,将全三维电磁问题,转化为一系列二维问题,并在波数域求解,极大地减小了计算工作量,导出了波数域耦合适用于二维电性介质中任何方向电或磁偶极子响应计算的电磁场方程.针对每个给定的波数,上述耦合电磁场方程用等参有限元方法在x-z平面内求解.采用Fourier逆变换,将波数域解积分,得到空间域电磁场.针对电磁模拟计算中,源点的奇异性,采用具有一定面积的伪δ函数表达源电流分布,使数值解精度得以提高.另外,采用等参有限元,使地下复杂地质体得到准确表达.利用不同波数值对均匀介质与层状介质的模拟结果与解析解的对比,验证了算法的正确性与精度.利用层状介质模型的解析解与数值计算结果的对比,分析了波数的优化取值范围及取值点数对数值模拟结果的影响,考察了算法对非均匀介质的适应性. 相似文献
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在频率—波数域消除海上地震资料中的虚反射的一种方法 总被引：1，自引：0，他引：1
消除虚反射是海上地震勘探资料处理中的一个重要问题,本文提出一种在频率－波数域消除虚反射的方法,并给出了消除虚反射滤波因子的形式,然后利用此方法对合成地震记录进行了消除效果验证。 相似文献
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利用重力归一化总梯度及相位法研究断裂构造 总被引：9，自引：1，他引：8
用波数域的位场转换和快速傅立叶变换理论研究重力归一化总梯度和归一化相位;在波数域向下延拓和导数计算的滤波算子中,分别引入圆滑滤波因子,抑制了向下延拓计算中对噪声干扰的放大作用,增加了计算的稳定性;利用改进的方法,计算并阐述了4种断裂构造GH场等值线和相位曲线的变化特征;别列兹金重力归一化总梯度法中极大值理论在研究断裂构造中具有局限性,对于无限延伸断裂构造,应根据GH场等值线的走向、形状的特点,结合归一化相位曲线的转折点确定断裂空间位置. 相似文献
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在阐述用最优化方法计算离散波数的基础上,对波数初值的给定及偏导数矩阵的计算方法作了进一步的改进,使其在数学推理上更加严密;在计算量和计算精度方面也有了很大的改善,并简化了程序设计。通过试算发现,反付氏变换的均方误差随波数个数的变化规律,即在变化曲线上存在转折点,在转折点之后误差趋于平稳变化。选取转折点处的波数个数作为反付氏变换的波数个数,这样在正演、反演过程中,既保证了计算精度,又节约了计算时间。 相似文献
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研究了提高频率域中导数计算结果的精度以及局部波数反演结果的稳定性和精度,对比了余弦扩边方法和最小曲率扩边方法在频率域中计算导数的精度。通过对比表明,最小曲率扩边结果的精度高于余弦扩边结果的精度,提出了向上延拓某一高度来进行局部波数的反演技术。此技术不但能够解决高频干扰,提高导数计算精度,而且利用不同延拓高度的反演结果能够得到一个平稳的反演结果,从而提高了局部波数反演的精度。理论模型试算验证了方法技术的精度,实际资料处理验证了方法技术的稳定性,达到了满意的效果。 相似文献
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根据Ｈｏｏｋｅ定律，消除应力矢量后得到弹性波动方程位移矢量和波势矢量的非耦合形式递推解，在这个解答中各种类型的波相互分离，但在界面上满足能量守恒定律。正演可变步长延拓；偏移是将震源脉冲和地面记录波场同时下延，然后在每个深度作时间零延迟互相关来完成。由于延拓和成像在频率波数域（Ｆ—Ｋ）中进行，因而算法快速、偏移和正演可方便地扩展到三维空间，能处理各向同性任意非均匀介质中的弹性波。 相似文献
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改进的局部波数法及其在磁场数据解释中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
局部波数法是一种进行磁场数据解释的常用方法。现有的局部波数法在进行反演时往往需要计算局部波数的导数,会明显地增大噪声的干扰,为解释结果带来误差。提出3种利用磁异常在不同位置或不同高度上局部波数的简单组合来进行场源体深度及构造指数的计算方法,不需要计算局部波数的导数,降低了噪声的干扰,增强了反演结果的稳定性。通过理论模型试验,证明改过的局部波数法在有无噪声的情况下均能很好地完成异常的反演,其反演结果与理论值之间的差距小于理论值的5%。将其应用于四川某地区磁异常的反演中,其结果与解析信号的欧拉反褶积法的反演结果吻合。 相似文献
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导数换算作为常用的位场数据处理手段具有重要的物理意义。由于实际测量误差和噪声的影响,波数域导数换算存在计算过程不稳定、求导结果精度差的问题。为了降低噪声干扰,提高导数计算精度,提出了在波数域常规导数算子基础上附加Chebyshev低通滤波器的任意阶导数换算方法。通过分析该滤波器的滤波特性,并结合位场异常径向平均功率谱曲线特征,确定了Chebyshev低通滤波法的滤波参数,减少了人为因素对求导结果的干扰。二度体和三度体模型试验表明,与其他3种方法(常规FFT(fast Fourier transformation)法、向上延拓法和ISVD(integrated second vertical derivative)法)相比,该方法计算的导数与理论值的均方根误差最小,求导结果精度较高。在虎林盆地布格重力异常数据处理中,利用该方法计算的垂向二阶导数受噪声干扰小,结果可靠性较高,依此划分出的8条大断裂和11条小断裂在以往研究中均得到证实。 相似文献
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磁异常的最小均方差滤波化极 总被引：8，自引：0，他引：8
本方法是波数域磁异常化极的正则化方法,能增强化极算子的稳定性,同时压制高波数干扰.对低纬度地区及干扰严重的中低纬度地区航磁异常化极,能压制磁南北方向的条带状干扰,获得稳定结果.对含有较高噪声水平的高精度地面磁测△T异常化极,不论纬度高低,都能较大程度地压低噪声水平,得到高质量的化极结果. 相似文献
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Systematic and random error and their growth rate and different components of growth rate budget in energy/variance form are
investigated at wavenumber domain for medium range tropical (30‡S-30‡N) weather forecast using daily horizontal wind field
of 850 hPa up to 5-day forecast for the month of June, 2000 of NCEP (MRF) model. Part I of this paper deals with the study
at physical domain. The following are the major findings in this paper:
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| – | •Tropical systematic error is associated with large scale wave of wavenumber 2, unlike the tropical random error, in which case dominant spectra of random error are observed at higher spectral band of wavenumbers 4–7 in comparison to that of systematic error. |
| – | •Systematic error growth rate peak is observed at wavenumber 2 up to 4-day forecast then the peak is shifted to wavenumber 1 at 5-day forecast. Random error energy shows maximum growth at wavenumber 4 for 2-day forecast, wavenumber 6 for 3–4 day forecasts and at wavenumber 7 for 1-day and 5-day forecasts. |
| – | •In the error growth rate budget, flux of systematic error shows the net increase of error energy at wavenumber 1 through the triad interactions with the pairs of waves of other wavenumbers. Flux and pure generation of random error energy are found to be accumulated at wavenumber 4. Resolving the possible triads in wavenumber 4 associated with these terms, it is shown that the wave receives more energy from the pairs of waves of different wavenumbers than it loses, leading to the error energy peak at wavenumber 4. However, the significant triad interaction occurs among the wavenumber 2 and higher wavenumbers in systematic error energy flux. |
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In this study, on the basis of the Floquet transform method, a numerical model for the simulation of the vibration isolation via multiple periodic pile rows with infinite number of piles is established. By means of the fictitious pile method due to Muki and Sternberg, the second kind of Fredholm integral equations for the pile rows are developed by using the fundamental solutions for the half‐space and the compatibility conditions between the piles and half‐space. Employing the Floquet transform method, integral equations for the pile rows in the wavenumber domain are then derived. Solution of the integral equations yields the wavenumber domain solution for the pile rows. The space domain solution can then be retrieved by inversion of the Floquet transform. Numerical results show that the proposed model with the Floquet transform method is in a good agreement with those of the conventional direct superposition method. On the basis of the new model, influences of the spacing between neighboring piles, the Young's modulus of the piles, and the pile length on the vibration isolation effect of the pile rows are investigated. Numerical simulations conducted in this study show that compared with the direct superposition method, the efficiency of the proposed model for simulation of the vibration isolation via pile rows is very high. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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小波神经网络的大地电磁数据静态效应处理 总被引：1，自引：0，他引：1
静态效应在频率域电法勘探中对电磁场信号产生很大的影响,对深部电性结构处理结果影响重大,对静态效应的良好处理直接影响分析结果。这里采用了小波神经网络算法建立模型来对静态效应进行处理,通过对模型实例仿真发现,小波神经网络算法对静态效应的处理有很好的效果。 相似文献
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This paper covers propagation of non-stationary random waves in stratified materials. The layered solid considered is located above the bedrock, whose material properties are assumed to be much stiffer than the solid, and known power spectrum densities of the non-stationary random excitations are input at the bedrock. The governing differential equations are derived in the frequency and wavenumber domain and the response power spectrum densities of the ground are investigated. The solution method presented uses the pseudo-excitation method in combination with the precise integration method and the extended Wittrick–Williams algorithm. The examples have up to three layers. 相似文献