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1.
深反射地震勘探是揭示地球深部构造的一种地球物理探测方法.由于不同于沉积地层的反射特征,深反射地震资料的解释需要不同于浅层水平层状介质的解释方法.基于随机介质模型的统计分析为深反射地震解释提供了新的途径.本文首先介绍了地球深部结构中非均质性的统计特性研究成果,阐述了随机介质模型的基本概念及二维随机介质的建立方法,讨论了随机介质模型参数的含义.通过正演模拟的方法分析了随机介质的地震响应特点,对比实际深反射地震资料可对地壳中反射透明区、上下地壳界面、莫霍面反射以及非均质入侵体的地震响应提出合理解释.然后总结了从反射地震数据估算随机介质参数的方法及存在的问题,结合实例论述了随机介质参数分析在深反射地震解释中的作用.最后探讨了该方法的优缺点及应用前景. 相似文献
2.
全波形反演方法是一种数据域高精度反演方法,该方法通过匹配观测数据与模拟数据的地震波形,利用梯度法准确反演地下介质参数的分布情况.由于观测数据普遍缺少低频信息,该方法易受周期跳跃现象影响.特别是当地下存在大尺度强反射界面的构造时,地下介质的反演转化为强非线性问题求解.该情形下,即使观测数据包含充足的低频信息,全波形反演也难以给出准确的反演结果.一般可以通过减弱反演对初始模型参数的依赖性来克服上述问题,具体表现为使用新变量(例如瞬时相位、包络等)代替目标函数中的采样后波场,以增强新目标函数的凸性.但是,对该新目标函数进行反演时,伴随状态方程中存在关于新变量和波场的一个链式微分项,该项保留了反演问题的非线性,导致新的反演方法难以处理包含大尺度构造的强非线性反演问题.此外,基于新变量的反演问题依然在波场空间中计算模型梯度,难以充分利用新变量与模型参数之间的弱非线性关系.因此,本文提出用频率域波动方程的相位形式代替传统的波动方程来消除伴随状态方程中的链式微分项,用解缠绕的相位代替目标函数中采样前波场并在相位空间进行反演.该方法可以最大程度地利用地下介质参数和解缠绕相位之间的弱非线性关系,从而削弱反演的非线性性.由于基于频率域波场计算得到相位有严重的缠绕问题,本文采用基于振幅排序的多聚类算法来对相位进行解缠绕.虽然将介质参数到波场的映射替换为介质参数与解缠绕相位的映射,会导致反演结果的分辨率有所下降,但该方法可以在相位空间恢复介质参数的大尺度低波数分量.Marmousi模型测试证明了该方法的有效性和准确性,针对部分BP模型的测试也证明了该方法处理强非线性问题的能力. 相似文献
3.
本文在对偏移理论和相关算法进行概括性的梳理和总结之外,主要针对深反射地震资料叠前偏移方法进行介绍,对初始数据的规则化、偏移孔径、去假频因子以及速度模型等关键参数进行详细的测试和深入地探讨.适当的规则化处理能提高深反射地震资料中反射信号的连续性和剖面整体能量的均一性;合理的偏移孔径能让波场能量很好地收敛、陡倾角反射层能够准确归位以及岩石圈中、深部的精细结构能较好地成像,同时又不至于引入严重的偏移噪音;通过选择适当的去假频因子来减少剖面上的高频干扰,使得整个剖面的高、低频能量分布适中;精确的速度模型是影响偏移结果的关键性因素,通过对速度模型的不断迭代优化,能显著地提高深反射地震剖面的中、深部偏移成像的精度和准确性,为后续深反射地震资料的综合解释打下良好基础. 相似文献
4.
近地表广泛分布的小尺度非均匀介质严重影响地震数据和成像质量.本文引入参数化的随机介质来描述近地表非均匀介质;借助功率谱、相关长度、均方根扰动等随机统计特征量研究近地表非均匀介质层对地震波传播、散射及成像的影响;通过成像过程的点弥散函数表述成像分辨率.利用数值方法建立模型的随机统计特征量与成像分辨率特征量之间的关系,以定量或半定量的方式研究二者之间的相关性.数值计算结果表明,近地表非均匀介质层的厚度、速度扰动的幅度以及非均匀体的尺度等都对地震数据质量和成像品质有明显的影响.以全数值方法建立起关于近地表非均匀介质复杂性和地下成像质量之间的关系,有望成为研究近地表非均匀介质对地震数据采集和成像分辨率影响的有效工具. 相似文献
5.
《应用地球物理》2015,(4)
描述和估计介质含水量、介电常数等属性参数分布是探地雷达探测技术的重要研究内容。雷达波的旅行时间和反射振幅系数与介质含水量、孔隙度与介电常数密切相关。常规通过旅行时间计算波速以估计介质参数的方法,例如透射波法,共中心点速度分析等,对于复杂介质分辨率有限。基于反射振幅的阻抗反演方法可以直接根据反射系数计算雷达波阻抗以估计介质属性参数,从而有效地避开常规方法在计算波速时精度低的问题。本文首先建立了基于高斯型和指数型混合自相关函数的三维多尺度等效随机介质模型刻画地下随机介质参数分布,并在局部加入高斯椭圆方程描述局部随机异常目标体。其次,通过引入锥形函数以降低随机介质模型在离散网格数值计算方法误差。在此基础上,推导了探地雷达递推阻抗反演的基本流程并结合随机介质模型测试了该方法在复杂介质参数估计中的计算精度。最后,对内蒙地区的实测探地雷达数据利用递推阻抗反演方法来估计地下污染物参数,估计介电常数、含水量结果与钻孔实测数据和同期开展的电阻率成像结果有很好的吻合。说明基于递推阻抗反演方法在探地雷达复杂介质属性参数估计中具有很好的应用前景。 相似文献
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7.
利用地震数据较为准确地预测地下介质的裂缝发育信息,是裂缝型储层预测的关键手段,也是非常规页岩油气储层压裂改造的关键参数.方位AVO(AVAZ)在描述HTI介质的裂缝分布及发育方向等方面有重要应用,本文提供一种基于全方位地震数据的方位AVO(AVAZ)反演方法,为裂缝预测提供参考资料.首先利用Ruger近似方程正演计算不同方位角及入射角下的反射系数,继而与方位角度道集中地震反射振幅建立目标函数,然后基于正演方程及目标函数采用最小二乘法进行AVAZ反演.实现了从全方位地震资料中同步反演纵波反射系数、各向同性梯度、各向异性梯度及裂缝发育方向.模型数据和实际地震资料应用表明该方法能够有效的预测HTI介质的裂缝分布及方向. 相似文献
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在深反射地震资料处理中,当来自深部的有效弱信号和噪声干扰频带差异较小且难以区分时,传统滤波方法的应用会受到限制.谱分解方法是一种使用离散傅里叶变换,基于信号的频率-振幅谱等信息生成高分辨率地震图像的方法,通常用来识别介质物性横向分布特征,处理复杂介质内频谱变化和局部相位的不稳定性等问题,包括定位复杂断层和小尺度断裂等.S变换作为一种新的时频分析方法,具有自动调节分辨率的能力,近些年来被广泛应用到勘探地震、大地电磁等数据处理中,逐渐成为地球物理方法中噪声压制的有效方法之一.与常规石油反射地震资料相比,深反射主动源地震为了探测深部结构信息,常采用大药量激发方式、长排列观测系统等,导致深部有效信号基本湮灭在噪声干扰之中.针对深反射数据特点,本文结合谱分解和S变换技术,首先设计了简单的脉冲函数实验数据,证实S变换方法的有效性,同时说明谱分解方法的效果受所用时频分析方法影响较大,而其中决定分辨能力的变换窗函数的选取尤为重要.在此基础上,分别应用到深反射地震资料的单道和叠加剖面实际数据上,对比分析了传统变换谱分解和S变换谱分解的应用效果,单道资料对比结果表明:相比传统谱分解,S变换谱分解方法具有自动调节分辨率的能力,能够精确的标定深反射地震资料中弱信号不同时刻的频率分量;叠加剖面资料应用结果表明:由S变换谱分解得到的剖面结果与其他谱分解方法结果整体上具有较高的一致性,同时清晰地刻画出原叠加剖面上被噪声湮灭的低频细节特征,提高了剖面的分辨率及同相轴连续性;对比结果明显看出,Gabor变换谱分解方法得到的结果同相轴较为破碎,分析原因认为这是由Gabor变换的时频分解方法的定长窗函数所致,窗口大小不会随着信号频率的变化来调节长度,只能在处理的过程中根据一定的记录长度范围选取窗函数参数,而S变换谱分解方法在窗函数的选取时,通过时变信号的局部频率特征自动调节窗口长度,能够更好的刻画各个频段的细节特征,在深反射剖面成像应用中效果尤为明显.本文结果表明S变换谱分解技术在深地震叠加剖面上的应用有效地提高了来自深部弱反射信号的信噪比和分辨率,并刻画出了叠加剖面上所不具有的低频细节特征,在实际深反射地震资料处理中能有效保护低频弱信号获得更好的成像效果.本文为深地震反射资料中弱信号的保护处理找到一种有效的方法. 相似文献
9.
针对近地表物质非均质极强、各向异性明显及地形复杂等特点,系统阐述和讨论了近地表折射和反射法的国内外研究与应用进展,认为:1综合利用纵、横波的优势,开展多波多分量联合勘探对提高浅层地震勘探的精度和分辨率具有重要作用;2现在的浅层地震勘探主要是对地震剖面进行解释,容易忽略一些隐含的地质异常现象,属性提取技术是充分提取地震信息,进行全面综合解释的有效手段;3开展多层折射介质的观测系统和解释方法研究,尤其是折射层析成像研究,是提高多层折射介质成像精度的途径;4开展黏弹性、双相和各向异性介质的地震反射与折射波法研究是提高近地表地震勘探成像和物性参数提取精度的新思路. 相似文献
10.
根据运动学中的动量守恒定律、分析地震勘探过程中地震波在地下介质中的传播过程,利用反射能量、透射能量与入射能量的计算公式和检波器转化的电信号与地下密度界面反射地震波波动能量的等效原理,推导出直接求层速度和层密度公式.利用某一反射界面直接测得的波速或依据钻孔资料求得的平均速度,在计算机上就可直接计算出各地震测线物性层的埋深和密度(速度、波阻抗),由此地质工作人员依据已知地质柱状剖面(钻孔资料)可进一步将深度、密度(速度、波阻抗)剖面解释成深度岩性地质剖面,为解释油气层、计算油气储量、各种地质构造提供更为可靠的物探依据. 相似文献
11.
N. C. Lind H. P. Hong 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》1991,5(1):77-87
The method of Relative Entropy with Fractile constraints (REF method) is explained and applied to model extreme compound hydrological phenomena, such as extreme sea levels under storm conditions. Also presented is a simple method of Tail Entropy Approximation (TEA), which amounts to a correction of traditional statistical estimates for extreme observations.Distribution assumptions are necessary but downplayed in the REF method, relegating the prior distribution to the role of an extrapolation function. The estimates are objective in an information-theoretical sense. They also satisfy a strict requirement of self-consistency that is generally not satisfied by standard statistical methods: invariance under monotonic transformations of the random variable.Historical records of storm surge levels in the Netherlands and annual maximum tidal heights for Sheerness, UK, are used as examples. Comparison is made with distributions obtained using other methods.It is concluded that the tail entropy approximation provides simple, objective estimates of extremes in the tail beyond the range of observations. 相似文献
12.
利用地震学方法估算爆破当量，一直以来都是地震学研究的难点之一。影响当量估算的因素很多，如震源特征、事件埋深、传播路径、能量衰减、地壳结构的不均匀性，等等。想要精确估算特定事件的当量，除了要克服以上各种困难外，还需选择合适的当量经验公式。当量与事件所释放的能量直接相关，震级在一定程度上可以反映能量的大小。目前使用的当量估算公式主要是震级-当量关系公式，其中，有利用体波震级、面波震级以及尾波估算当量的，各有利弊。本文的主要目的是总结目前存在的当量估算公式，并对其影响因素做简单分析。重点描述地下核试验当量估算，汇总了历次朝鲜核试验的信息。 相似文献
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Compositional Bayesian indicator estimation 总被引：1，自引：1，他引：0
Carolina Guardiola-Albert Eulogio Pardo-Ig��zquiza 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》2011,25(6):835-849
Indicator kriging is widely used for mapping spatial binary variables and for estimating the global and local spatial distributions
of variables in geosciences. For continuous random variables, indicator kriging gives an estimate of the cumulative distribution
function, for a given threshold, which is then the estimate of a probability. Like any other kriging procedure, indicator
kriging provides an estimation variance that, although not often used in applications, should be taken into account as it
assesses the uncertainty of the estimate. An alternative approach to indicator estimation is proposed in this paper. In this
alternative approach the complete probability density function of the indicator estimate is evaluated. The procedure is described
in a Bayesian framework, using a multivariate Gaussian likelihood and an a priori distribution which are both combined according
to Bayes theorem in order to obtain a posterior distribution for the indicator estimate. From this posterior distribution,
point estimates, interval estimates and uncertainty measures can be obtained. Among the point estimates, the median of the
posterior distribution is the maximum entropy estimate because there is a fifty-fifty chance of the unknown value of the estimate
being larger or smaller than the median; that is, there is maximum uncertainty in the choice between two alternatives. Thus
in some sense, the latter is an indicator estimator, alternative to the kriging estimator, that includes its own uncertainty.
On the other hand, the mode of the posterior distribution estimator, assuming a uniform prior, is coincidental with the simple
kriging estimator. Additionally, because the indicator estimate can be considered as a two-part composition which domain of
definition is the simplex, the method is extended to compositional Bayesian indicator estimation. Bayesian indicator estimation
and compositional Bayesian indicator estimation are illustrated with an environmental case study in which the probability
of the content of a geochemical element in soil being over a particular threshold is of interest. The computer codes and its
user guides are public domain and freely available. 相似文献
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Maximum-likelihood estimators properly represent measurement error, thus provide a statistically sound basis for evaluating the adequacy of a model fit and for finding the multivariate parameter confidence region. We demonstrate the advantages of using maximum-likelihood estimators rather than simple least-squares estimators for the problem of finding unsaturated hydraulic parameters. Inversion of outflow data given independent retention data can be treated by an extension to a Bayesian estimator. As an example, we apply the methodology to retention and transient unsaturated outflow observations, both obtained on the same medium sand sample. We found the van Genuchten expression to be adequate for the retention data, as the best fit was within measurement error. The Cramer–Rao confidence bound described the true parameter uncertainty approximately. The Mualem–van Genuchten expression was, however, inadequate for our outflow observations, suggesting that the parameters (, n) may not always be equivalent in describing both retention and unsaturated conductivity. 相似文献
15.
A. R. Rao A. Durgunoglu 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》1988,2(1):35-50
Autoregressive (AR) and Autoregressive-moving average (ARMA) methods of spectral analysis have been developed and are being increasingly used as alternatives to traditional methods of spectral analysis. Two of these methods developed by Marple and Friedlander are tested in this study by using generated data from models with known spectra. The Blackman-Tukey spectral estimates are also compared to the Marple and Friedlander estimates. The variability of the Marple and Friedlander estimates with sample sizes is investigated. Although both Marple's and Friedlander's methods are satisfactory, Friedlander's method is preferred because of its ability to handle a wider class of models. 相似文献
16.
Radar hydrology: rainfall estimation 总被引：3，自引：0，他引：3
Radar observations of rainfall and their use in hydrologic research provide the focus for the paper. Radar-rainfall products are crucial for input to runoff and flood prediction models, validation of satellite remote sensing algorithms, and for statistical characterization of extreme rainfall frequency. In this context we discuss the issues of radar-rainfall product development, and the theoretical and practical requirements of validating radar-rainfall maps and new radar technologies. We discuss a framework for reflectivity based rainfall estimation, including estimation of uncertainty of radar-rainfall estimates. Validation of radar-rainfall products is a major challenge for broad utilization of these products in hydrologic applications. In the discussion of radar-rainfall prediction we focus on orographically induced extreme rainfall and flooding, discuss the issues of detection, statistical sample size, and scale effects. We conclude the paper with a set of recommendations for research priorities and experimental requirements to address them. 相似文献
17.
爆炸当量估算的初步研究 总被引：1，自引：1，他引：0
爆炸当量是评估爆炸能量的重要参数，快速估算爆炸当量对于有效开展应急救援工作至关重要。收集攀枝花铁矿爆破、宁夏煤矿爆破、河南汝阳钼矿爆破等矿山爆破资料，得到爆破的地方性震级ML与爆炸当量Y之间的经验关系，并据此估算2019年7月19日河南省三门峡市气化厂爆炸事故的爆炸当量为16 t左右。 相似文献
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W.E. Bardsley 《Journal of Hydrology》1989,110(3-4):315-321
Graphical application of the Type 1 (Gumbel) extreme value distribution is very simple since the distribution inverse gives a linear x-y plot. In contrast, the Type 2 and Type 3 extreme value distributions have nonlinear functions with respect to the same axes. A simple three-point graphical estimation procedure is described for these two distributions. This approach allows the nonlinear flood magnitude prediction functions to be located in any desirable position relative to the plotted annual maxima, subject to the constraint of having an extreme value form. The computation is very simple and requires only the location of a unique zero of a one-parameter function within a defined interval. 相似文献
20.
古地磁学使用的虚地磁极（VGP）是在地心偶极磁场假设下计算的,由于地球非偶极磁场的存在，VGP一般不同于真地磁极（RGP）.为了定量检验非偶极磁场对VGP的影响，本文利用国际参考地磁场模型IGRF 1900～2000，在全球5°×5°的“虚拟测点”网格上计算了VGP和RGP的位置，并求出两种磁极的经纬度偏差和二者的角距离.结果表明，南极地区VGP与GP的角距离最大，可达26°，南大西洋和欧亚大陆北部最大达到24°和18°，其余地区一般小于15°.VGP对RGP的偏差与地磁场分布有关：在非偶极磁场较弱的地区（如太平洋半球），纬度偏差一般不大（≤10°），但是在主要地磁异常区（如南大西洋和南极地区），VGP对RGP的纬度偏差可达25°.VGP对RGP的经度偏差要比纬度偏差大得多，例如在欧亚大陆北部地区，经度偏差分布在-180°到180°的大范围内. 相似文献