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地震走时层析成像方法是解决复杂近地表模型速度建模问题的重要技术.该方法是一种迭代反演方法,在反演过程中需要反复计算地震射线走时.故而,高效高精度且能适应复杂模型的走时计算方法是地震走时层析成像实用化的关键技术之一.本文引入医学成像领域研究的MSFM(Multi-stencils Fast Marching Methods)用于地震层析反演中的走时计算.该方法在标准FMM(Fast Marching Methods)基础上利用坐标旋转生成新的FMM计算模板,使计算网格点对角方向邻点参与计算,改善了标准FMM存在对角方向误差大的缺陷.本文分析对比了MSFM和标准FMM的计算精度和计算效率;针对地震层析成像技术解决的起伏地表模型建模问题,研究了起伏地表模型地震走时计算的MSFM实现方法;采用炮点邻近区域局部细分网格技术只需增加很少的计算量即可大幅提高计算精度.理论分析和模型试算表明MSFM算法明显改善了FMM的计算精度,同时保持了FMM算法的高效性.文章通过对崎岖地表模型的正演和层析反演试算,验证了基于MSFM的地震走时计算方法对复杂模型有很强的适应能力.研究表明该方法作为地震走时层析反演中高效高精度的正演算法,有很好的应用价值. 相似文献
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在对各种层析成像技术的基本原理及优缺点进行分析的基础上,本文采用了一种新型多相流检测技术——电阻抗成像技术,并且提出了一种应用于EIT图像重建的新算法,该算法通过融合遗传算法和Landweber迭代算法的优点来提高算法的收敛速度和重构图像的质量。实验结果表明EIT系统是一种行之有效的多相流检测系统,所采用的算法兼备收敛稳定性好及收敛速度快等优点。 相似文献
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层析反演是速度建模中最重要的方法之一,结合偏移成像在成像域进行走时层析速度反演是当前比较成熟有效且广泛应用的技术.本文从高斯束偏移成像条件出发,在波动方程的一阶Born近似和Rytov近似下,推导了成像域走时扰动与速度扰动的线性关系,建立了成像域走时层析方程及其显式表达的层析核函数.该核函数的本质是有限频层析核函数,利用该核函数替换常规射线层析核函数可以明显提高层析反演精度.该核函数的计算关键是背景波场格林函数的计算,本文利用高斯束传播算子计算格林函数进而得到走时层析核函数,实现方式灵活高效且计算精度较高.基于高斯束传播算子的偏移成像与层析成像相结合进行深度域建模迭代,体现了速度建模与偏移成像一体化的思想.数值计算及实际数据应用证明了基于高斯束传播算子的成像域走时层析方法的有效性. 相似文献
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目的说明地球层析成像一词的含义和它所包括的分支有:地震层析,电阻率层析,大地电磁层析,磁共振成像, 地震破裂面照相以及探地雷达成像等.概括当前这几种手段的成就,所能达到的成像精密度, 用现代的计算方法、反演地下介质速度、衰减Q值、密度、孔隙度分布、介质破裂程度,可提高震源定位精度,再借鉴医学上检测癌细胞发生、发展过程的模式,建立相应的预测模式.判断未来破坏性地震的孕震结构,发展趋势,以及地下水与电阻率图像随季节变化的关系.初步阐明地球层析成像在减轻地震灾害、洪水灾害与火山喷发灾害中的作用.将地电阻率层析与磁共振测深成像相结合应用于探测地下水的一些基本分布特征,判定潜伏断层的特征,追踪电阻率异常区其附近的电性精细结构,分辨率可以达到1米左右.结合起来可探测地下裂隙分布,发现活断层,对高层建筑物(80米以上)和大型桥梁、水坝、堤防的安全性评价具有重要作用,以便及早加固,以减轻损失;结论利用上述地球层析成像的几种手段,可以探测地下活动断层、孕震结构和地下水与电阻率随季节的变动,为判定高楼和堤坝的安全性提供依据,在减轻灾害中发挥日益重要的作用. 相似文献
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在井间地震初至走时层析成像中，随着相邻地质体速度差的增大，使得射线分布不均匀，以及网格剖分不合适，导致层析成像结果不理想.物理和数值模型的井间走时层析成像表明：当速度差超过300%时，层析结果畸变较大；在300%～150%之间时，层析结果较好；低于150%时，层析结果好.在此基础上，提出了井间多尺度初至走时层析成像方法，即对同一模型采用多种网格剖分来同时进行层析成像，以获得研究区域的速度图像.数学和物理模型的井间多尺度走时层析结果表明：该方法很好地兼顾了层析成像的分辨率和精度，极大地改善了井间地震层析成像的质量.即使速度差超过30%，其多尺度的层析结果仍然较好.因此，这种方法具有实际应用的潜力. 相似文献
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地震层析成像研究的回顾与展望 总被引：12，自引：5，他引：7
对本世纪７０年代以来发展起来的地震层析成像研究及其在勘探地球物理领域的发展状况进行了简单的回顾,对地震层析成像研究今后的发展提出了开展多参数研究的设想,论述了地震层析成像研究中走时拾取、三维地震波场、三维地震时间场、广义线性反演解的分辨率问题以及重建图像的地质解释问题。 相似文献
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An accurate prediction of solute infiltration in a soil profile is important in the area of environmental science, groundwater and civil engineering. We examined the infiltration pattern and monitored the infiltration process using a combined method of dye tracer test and electrical resistivity tomography (ERT) in an undisturbed field soil (1 m × 1 m). A homogeneous matrix flow was observed in the surface soil (A horizon), but a preferential flow along macropores and residual rock structure was the dominant infiltration pattern in the subsurface soil. Saturated interflow along the slopping boundaries of A and C1 horizons and of an upper sandy layer and a lower thin clay layer in the C horizon was also observed. The result of ERT showed that matrix flow started first in A horizon and then the infiltration was followed by the preferential flows along the sloping interfaces and macropores. The ERT did not show as much detail as the dye‐stained image for the preferential flow. However, the area with the higher staining density where preferential flow was dominant showed a relatively lower electrical resistivity. The result of this study indicates that ERT can be applied for the monitoring of solute transportation in the vadose zone. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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基于地下电流场的积分公式,离散化的二次电流场被分解为电性不连续界面上的一系列点电荷电场的代数和.单位正点电荷电场被引入作为空间扫描函数（SDS）,积累电荷出现的概率（COP）函数定义为二次电流场与SDS的互相关.为对概率成像结果进行定量分析解释,提出了规范的积累电荷出现的概率（NCOP）函数.通过应用有限元算法对2D地电模型进行二次电流场合成,实现了二次电流场的多次叠加概率成像.结果表明对均匀半空间中赋存地质异常体的电性结构,概率成像方法对地下异常体的空间位置有较好的指示作用. 相似文献
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为了合理地设计熊家冢古墓的后续考古发掘工作,需要对其主冢和陪冢的位置和墓室埋深等进行地球物理探测。电阻率层析成像具有无损性的优点,利用该技术对熊家冢古墓的主冢和陪冢进行了试验性探测。在探测中,分别布设了展布南北和东西的2条测线来控制主冢和陪冢。根据反演后的电阻率图像,估算了主冢和陪冢的位置和尺寸,为古墓的后续考古挖掘工作设计提供了基本参数。 相似文献
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Solute transport in undisturbed soil is a complex process and detailed information on the transport characteristics is needed to provide fundamental understanding of the processes involved. X‐ray computer tomography (CT) and electrical resistivity tomography (ERT) have been used to gain information on the transport characteristics. Both methods are non‐intrusive and do not disturb the soil, in contrast to other methods. CT provides high resolution information on bulk density and macropores, while ERT provides a three‐dimensional image of the internal resistivity structure. By adding a suitable solute under steady‐state flow, the internal resistivity changes can be interpreted as a change in resident concentrations. In our experiment two cores from different field sites were investigated. The ERT measurements revealed two transport modes (one fast and one slow) in one of the cores and only one mode in the other. This was consistent with the results of transfer function modelling on the independently measured breakthrough curves (BTCs). The fast transport mode is perhaps a result of many connected macropores, detected by CT, but this could not be verified with the ERT measurements because of the coarser resolution. However, with ERT in both cases we were able to explain the observed BTC qualitatively. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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经过几年的试验,探测城市浅层隐伏断裂的电成像技术已取得进展。根据在北京奥运村、山东、甘肃和山西等地的试验探测结果,总结了利用电成像结果推断反映城市浅层隐伏断裂的电性结构间断面的方法、步骤及其典型表现形式。一般情况下,在分析时,首先分析电性结构的层状特征,以此初步判定探测区域中是否存在电性结构间断面;其次,要由深入浅分析电阻率等值线,如果它们能够从探测剖面的深部向上延伸到浅部,且存在等值线的整体性错断、强烈(集中)弯曲或梯度带,则表明存在表征隐伏断裂的电性结构间断面;最后需进行水平追踪分析,以确定表征隐伏断裂的电性结构间断面的空间展布。通过总结,可将电性结构间断面分为AB、ABA和AC3种类型。在文中,以淄博段张店-仁河断裂系为例,详细说明了如何使用所总结的方法来推断目标隐伏断裂的位置及空间展布。根据研究结果布设了工程钻孔,其结果证实文中的推断是正确的。不过,文中介绍的方法不是惟一的、死板的,切不可生搬硬套,仅期望为今后利用电成像结果推测城市浅层隐伏断裂的工作提一些供参考和帮助。 相似文献
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湖相沉积盆地内隐伏断裂的电阻率层析成像探测——以通海盆地为例 总被引：1，自引：0，他引：1
本文利用电阻率层析成像方法对湖相沉积盆地——通海盆地内的小江断裂的西支断裂进行了探测。发现在电阻率图像的较深区域才能识别出断裂的位置和产状,它在通海盆地内的走向约为N47°E,倾角约为57°～66°,视倾向为NW或N,与以往的研究结果基本一致。 相似文献
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We discuss a strategy capable of a quantitative long-term monitoring of water saturation and volume variation of light non-aqueous phase liquids in the soil. The goal was reached monitoring a controlled sand cell contaminated with classical gasoline over 124 days, using geophysical methods such as electrical resistivity tomography, induced polarization and ground penetrating radar. We show that empirical relations, linking the water saturation to the physical parameters measured as resistivity from electrical resistivity tomography and travel time from georadar with advanced processing, are good tools for this purpose. The consistence of the proposed process is validated by both good overlap of results carried out from electrical resistivity tomography and georadar and theoretical models simulating the actual experiment. 相似文献
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本文首先概述岩石在室内各种受载条件下电阻率的实验研究工作,这对于认识和理解电阻率变化特征、规律以及探索其机理起着重要的作用。但是在实验中主要采用4个固定电极的测量系统,它只能获得从某个深度到岩样表面的整个深度层的视电阻率变化的综合信息,而无法获得不同深度层的视电阻率变化特征,不利于进一步研究电阻率及其各向异性变化的机理。我们利用电阻率层析成像方法获得了多个方向的电阻率数据,据此可以获得随深度变化的电阻率及其各向异性曲线以及随应力变化的电阻率图像,可能为深入理解和研究电阻率变化机理起到积极的帮助。 相似文献
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本文分析了电阻率层析成像系统的阵列电极的特征和现代地震勘探采集系统的数字检波器技术,提出了基于数字电极的电法测量系统设计,这种设计将实现电法测量的一次创新;然后较为详细讨论了数字电极的电路结构、系统的总体设计、控制通信网络拓扑结构和其他关键技术,该系统的通信网络结构基于DeviceNet现场总线;最后描述了该系统的功能特点,它不仅用于电阻率、激发极化、相位以及复电阻率的等多种方法,而且可用于时间域或频率域中的2D、3D电法勘探,并同时测量多种装置的数据,实现拟地震方式的勘探. 相似文献