基于改进经验模态分解的地震弱信号增强处理方法     

罗红梅  宋维琪  邢漪冉  王长江  穆星 《地球物理学进展》2019,34(1):167-173

针对地震反射信号经验模态(EMD)分解过程中出现的混叠及分解重建失真等问题,本文提出一种改进的EMD分解方法.首先对地震信号进行小波转换,对转换分解得到的信号高频部分进行噪声压制处理,然后将转换后的结果再进行EMD分解;针对频带宽度、振幅大小变换,提出了地震信号EMD分解的分段控制停止准则,根据主频带宽,确定相应的时窗长度,并采用各个时窗段部分叠置衔接的方法,最后对每段结果再利用单调函数停止准则进行变换,该方法有效避免了计算结果的时窗效应.通过实际资料处理对比分析,改进的EMD分解方法较以往常规EMD分解方法,在分解结果的可靠性、分解精度及非线性弱信号时频分析能力等方面都具有显著的改善,为提高薄层地质体识别能力提供了有力的技术手段.  相似文献   

基于压缩感知的小波阈值和CEEMD联合去噪方法     

欧阳敏  王大为  李志娜  杨文博  邓聪  李列  李林  孙苗苗  王姣 《地球物理学进展》2019,34(2):615-621

中深层地质条件复杂,地震资料品质差,主要表现为:地震资料信噪比低、有效信号弱.如何在去噪的同时有效保留弱有效信号,获取高信噪比的地震数据成为地震数据处理的关键问题.传统小波阈值与互补集合经验模态分解(CEEMD)联合去噪方法相比单一方法可以获取更高品质的地震数据.基于压缩感知理论的去噪方法利用地震数据在变换域中的稀疏特性,通过设定稀疏基矩阵和测量矩阵,可以将地震数据去噪问题转化成求解最优化问题,通过最优解重构原始信号,实现对地震资料的去噪处理.该方法能够在有效衰减随机噪声的同时最大限度的保留有效信号.本文基于压缩感知理论开展小波阈值去噪方法研究,并在此基础上结合CEEMD方法对含噪较多的固有模态分量进行有针对性的随机噪声压制.通过对含噪数据开展不同方法的去噪结果对比可见,本文方法可以在保证高信噪比的基础上更为有效的保留弱有效信号,数值试算验证了该方法对弱有效信号地震数据去噪具有显著优势.  相似文献   

基于CEEMDAN和SWT的地震信号随机噪声压制     

温志平  方江雄  刘军  曹昌浩  葛圆圆 《地球物理学进展》2019,34(3):949-960

完备集合经验模态分解(CEEMD)通过添加正负成对辅助噪声可较好的解决集合经验模态分解(EEMD)中信号被噪声污染的问题,但CEEMD方法分解后的单个本征模态函数(IMF)分量中仍存在部分随机噪声信息.通过转变辅助噪声形式和分解流程提出自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)方法,该方法在较少集总次数和筛选迭代次数的情况下,即可实现优良的信噪分离功能,大大缩减处理耗时,具备分解精度高、具有完备性的特征.同时,针对传统经验模态分解(EMD)类方法去噪时直接舍弃第1～2阶高频IMF分量,导致其内高波数有效能量损失的问题,通过计算相邻IMF分量互信息熵获取高频噪声和低频有效信号的最优能量分界,对分界点前的各阶IMF分量进行同步压缩小波变换(SWT)处理,分离有效高频信息,最后与低频IMF分量重构达到噪声压制的目的.合成及实际地震资料处理结果表明,本文联合多步骤地震随机噪声压制策略具有较好的去噪效果和能量保持能力,在运算耗时指标上优于传统的EMD噪声辅助类方法.  相似文献   

Hilbert-Huang变换在瞬变电磁去噪中的研究与应用     

朱通  杨文明  冯兵 《地球物理学进展》2019,34(6):2389-2397

瞬变电磁法(TEM)是电法勘探的一个重要分支,具有受地形影响小、工作效率高、对低阻体分辨率高纯异常测量等优点.在野外数据采集过程中,瞬变电磁数据容易受到周边环境噪声的干扰.由于瞬变电磁的晚期信号能量弱,极易被噪声淹没,使得数据处理过程中出现假异常.为了更好地减弱噪声的影响,剔除假异常,得到真实的地下介质信息.本文把Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang Transform,简称HHT)方法应用到瞬变电磁数据处理中,通过对含有噪声的瞬变电磁仿真数据进行经验模态(Empirical Mode Decomposition,EMD)分解、重构,得到了真实的电磁信号,证明HHT方法在瞬变电磁去噪中可行.最后对TEM实测数据进行EMD分解、重构,结果表明该方法能够有效的压制噪声的干扰,突出TEM真实信号,较好的识别异常体的位置,提高TEM解译结果的准确性.  相似文献   

常规定量CT鉴别尿路结石成分的研究     

周镇源  张俊文  刘志锋  蔡金辉  阮耀钦  郭栋华  刘庆余  徐金戈 《CT理论与应用研究》2019,28(3):331-338

目的:探讨螺旋CT各参数鉴别尿路结石成分的价值。方法:收集2016年5月至2018年3月我院112例尿路结石患者的术前CT图像资料，测量尿路结石直径（d）、平均CT值（HUm）及CT值标准差（HUsd），并计算平均CT值/直径的比值（HUd），再以术后红外线光谱结果为参照标准，比较各类结石成分d、HUm、HUsd及HUd的差异，并运用受试者工作特征曲线（ROC曲线）评价其鉴别结石成分的效能。结果:尿酸结石21例、一水草酸钙结石49例、碳酸磷灰石10例和混合结石27例，尿酸结石的HUm、HUsd及HUd值均明显低于其他类型结石；尿酸结石与非尿酸结石（一水草酸钙结石、碳酸磷灰石、混合结石）之间的HUm、HUsd及HUd值差异均有统计学意义（P<0.05）；非尿酸结石之间的HUm、HUsd及HUd值差异均无统计学意义（P>0.05）；各类结石的d值差异均无统计学意义（P>0.05）；d、HUm、HUsd及HUd鉴别尿酸结石的ROC曲线下面积（AUC）为0.444、0.915、0.972及0.858。结论:螺旋CT的HUm、HUsd及HUd值均能鉴别尿酸结石和非尿酸结石，其中以HUsd的鉴别效能最佳，但不能区分各类型非尿酸结石。   相似文献   

叁期尘肺CT表现与肺内二氧化硅含量的关系分析     

朱春梅  陈步东  徐岩  贺文  唐洪渠  靳二虎 《CT理论与应用研究》2019,28(5):569-576

目的:应用双源CT双能量扫描技术测量叁期尘肺患者肺组织内二氧化硅（SiO₂）含量及混合能量CT值，探讨SiO₂含量与其沉积部位及叁期尘肺主要CT表现的关系。结果:①尘肺组肺组织内SiO₂含量为（0.57±0.49）mg/mL，健康对照组为（0.26±0.20）mg/mL；尘肺组混合能量CT值为（-777.72±111.33）HU，健康对照组为（-829.95±112.31）HU。尘肺组SiO₂含量和混合能量CT值均高于健康对照组，组间差异均有统计学意义（P=0.00）。②比较尘肺组患者肺组织不同沉积部位间SiO₂含量和混合能量CT值，发现气管分叉下3cm层面SiO₂含量和混合能量CT值均最高，气管分叉下缘层面次之，主动脉弓上缘层面最低，提示叁期尘肺患者肺组织内SiO₂主要分布在两下肺野，由下而上其SiO₂含量逐渐减低。③比较尘肺组CT影像表现的复杂程度与SiO₂含量和混合能量CT值关系，含有5种CT征象者SiO₂含量及混合能量CT值最高，均值分别为（0.72±0.58）mg/mL及（-719.30±154.68）HU；仅含1种CT征象者SiO₂含量及混合能量CT值最低，均值分别为（0.49±0.40）mg/mL及（-809.74±105.60）HU。提示叁期尘肺患者CT表现越复杂，其肺组织SiO₂含量及混合能量CT值越高。结论:双源CT双能量扫描技术可以量化叁期尘肺患者肺组织内SiO₂含量及混合能量CT值，其混合能量CT值与SiO₂含量有关，SiO₂含量与其沉积部位的CT影像表现有关。   相似文献   

基于经验模态分解和小波分解估算海气通量涡相关计算中的截断时间尺度     

姜浩  赵中阔  樊伟  宋金宝 《海洋与湖沼》2018,49(6):1138-1150

基于时长38天的海表风场实测数据,应用经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)和小波分解(Wavelet Decomposition, WD)这两种数据处理方法首先对涡相关法中的截断时间尺度(CutoffTimescale,CTS)进行估算,结果显示:基于EMD与WD方法估算出的CTS一般都在40秒左右(EMD的结果略小),远远小于传统涡相关法中CTS的取值(固定为10分钟),且EMD和WD的使用使得每一段数据都能够根据自身的湍流特点而获得合适的CTS; EMD方法和WD方法有效的去除了计算结果中的非湍部分,且对通量传输方向的刻画也更加合理,极大提高了通量的计算精度,所得通量与传统方法计算的通量偏差平均值高达45%;研究还对EMD和WD的优缺点进行了对比分析,结果表明EMD相比于WD有更高的自主性,而WD对信号的分离程度则更高。  相似文献   

利用GPS和GRACE分析四川地表垂向位移变化   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

丁一航  黄丁发  师悦龄  姜中山  陈婷 《地球物理学报》2018,61(12):4777-4788

陆地水储量的季节性变化是导致地表周期性负荷形变位移的主要因素，有效地剔除地表位移中的陆地水储量影响，是获取地壳构造垂向运动的必要过程.四川地处青藏高原东边缘，地形分区明显，境内以长江水系为主，水资源丰富，研究四川地区地表负荷形变位移，有助于分析陆地水储量的时空分布特性及地壳构造形变信息.本文利用研究区域内59个CORS站的GPS观测数据，计算了CORS站点的垂向位移，并将其与GRACE所得相应结果进行对比分析.结果显示，GPS和GRACE所得垂向位移时间序列的振幅大小整体相符，但存在明显的相位差.GPS站点振幅最大值为12.7 mm，对应HANY站，最小值为1.5 mm，对应SCMX站.GRACE所得的地表垂向位移振幅大小均为3~4 mm，且最大位移集中出现在7-9月份；而GPS站点出现最大位移的月份和地形相关，东部盆地、西北部高原和南部山地分别出现在7-8月份、10-11月份和10月份.GPS站点时间序列中的周年项与陆地水的季节性变化强相关，为了讨论陆地水储量对GPS站点位移的影响，本文利用改进的总体经验模态分解方法（MEEMD：Modified Ensemble Empirical Mode Decomposition），从GPS垂向位移时间序列中提取出周年项及约2年的年际变化项.发现利用MEEMD获取的周年项改正原始GPS时间序列时可使其WRMS（Weight Root Mean Square）减少量减小约26%，结果优于最小二乘拟合方法提取的GPS周年项改正效果，验证了MEEMD方法在GPS坐标时间序列处理中的可行性及有效性.  相似文献   

广西龙滩水库地壳Q_S二维成像          下载免费PDF全文

叶庆东  阎春恒  王生文  毛远凤  余大新  闫琳琳 《地震学报》2018,40(6):689-700

本文收集了广西龙滩水库地震监测台网2006年9月至2016年12月精定位后的3 382次M_L≥0地震的数字波形资料，采用二维衰减成像技术获得了龙滩水库库区的Q_S二维分布图像。结果显示:龙滩水库库区Q_S的横向不均匀变化明显，Q_S低值区围绕着库区近似呈环形分布；在Q_S低值分布区附近，大多为河流与断裂带的交汇处；Q_S低值分布主要对应于透水性较强的岩性地区。以上现象表明Q_S低值分布受水、断裂、岩性等3种因素的影响，由此初步推断库水可能沿着断裂上的岩石破碎带及节理、裂隙发育地区和具有较强透水性岩层区域向下渗透，使得岩石孔隙中充满流体，内摩擦增大，地震波剧烈衰减，从而使Q_S值大幅下降。结果还表明:大多数地震发生在Q_S高、低值过渡区域，这种“软”、“硬”介质的交界处，容易积累应变能，孕育地震。这是由于当Q_S高、低值过渡区域受到水的加载作用及其对裂隙边界的润滑作用，发震断层的抗剪强度降低，使滑动容易产生，从而诱发地震。   相似文献   

北斗GEO卫星多路径特性在SPP中的应用     

尹斌权  岳东杰  陈健  杨国庆  张成才 《地理空间信息》2019,17(3)

分析了BDS多路径组合观测中低频分量的特性及其对定位精度的影响;基于MGEX跟踪站的GNSS观测数据,利用功率谱、相关函数和奇异谱分析等方法对BDS多路径组合观测值进行了分析。结果表明,相邻2 d伪距多路径组合的低频分量相关性较高;原始时间序列中含有高频分量,属于随机噪声;通过奇异谱分析对GEO卫星多路径组合中的低频分量进行提取和改正试验,跟踪站CUT0和JFNG在N、E、U三个坐标分量上定位结果的标准差分别改善了0.2 m、0.1 m、0.2 m和0.2 m、0.4 m、0.5 m。  相似文献