基于稀疏表示的地面磁共振信号提取方法          下载免费PDF全文

王琦  田宝凤  张健  蒋川东 《地球物理学报》2018,61(8):3446-3456

在多孔隙含水层中地面磁共振（surface nuclear magnetic resonance，SNMR）信号呈现多弛豫衰减特性，常规盲源分离方法和单指数拟合方法引起信号严重失真和信息缺失等问题.本文提出了基于稀疏表示的随机噪声背景下多弛豫SNMR信号的提取方法.根据SNMR信号的衰减特征，设计了精确刻画SNMR信号且与随机噪声不相关的离散衰减余弦冗余字典.其次，针对多弛豫SNMR信号稀疏度未知的问题，通过设置合理的残差比阈值控制迭代次数，改进了广义正交匹配追踪（generalized orthogonal matching pursuit，gOMP）算法，使得该方法应用于SNMR信号的提取时，具有更好的自适应性和普适性.再次，鉴于SNMR测量数据为多次独立重复采集的结果，提出了基于数据流的SNMR信号提取策略，在提高算法鲁棒性的同时，保证了信号提取结果的唯一性.最后，通过仿真和实测数据证明了基于gOMP算法的稀疏表示方法可以显著地提升多弛豫SNMR信号的提取质量，降低随机噪声对含水层反演结果的影响，提高SNMR探测能力.  相似文献   

Measuring hydrological connectivity inside a soil by low field nuclear magnetic resonance relaxometry   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

Pellegrino Conte  Vito Ferro 《水文研究》2018,32(1):93-101

Hydrological connectivity inside the soil is related to the spatial patterns inside the soil (i.e., the structural connectivity). This, in turn, is directly associated with the physical and the chemical processes at a molecular level (i.e., the functional connectivity). Nuclear magnetic resonance (NMR) relaxometry can be successfully applied to reveal both structural and functional components of soil hydrological connectivity. In the present study, the low field NMR relaxometry was applied on water suspended soils sampled at the upstream‐ and downstream‐end of three different length plots. Also the sediments collected from the storage tanks at the end of each plot were water suspended and monitored by NMR relaxometry. The results from the NMR investigations were elaborated by using a mathematical approach in order to quantify both the functional and structural connectivity components. In particular, following integration of the T₁ distribution curve, an S‐shaped curve was obtained. It revealed two plateaus corresponding to the shortest (low component) and the longest (high component) intervals of relaxation times, respectively. According to relaxometry theory, the two T₁ intervals, associated to the different plateaus, were attributed to micro and macro soil pores, respectively. The two T₁ intervals were used to define a functional connectivity index, while the central part of the S‐shaped distribution was used to define a structural connectivity index. Here we provide the physical meaning of the our mathematical approach, thereby revealing that functional connectivity index increases with plot length, as a result of a selective eroded particle transport. Moreover, the relationship structural connectivity index versus plot length resulted quasi‐independent of grainsize distribution, whereas the values of the structural connectivity index for the sediment samples resulted lower than those obtained for the corresponding soils.  相似文献   

应用核磁共振技术分析干盐湖地区地下卤水空间分布特征——以昆特依干盐湖为例   总被引：3，自引：1，他引：2  

杨修猛  刘文玉  韩凤清  韩继龙  HUSSAIN Syed Asim  年秀清  毛庆飞  严维德 《湖泊科学》2018,30(1):220-233

昆特依干盐湖位于柴达木盆地西北部,为特大型综合盐类矿床.大盐滩是昆特依干盐湖内最大的盐滩,地下赋存有一定量的卤水矿床,但该矿床的水文地质条件差,主要卤水矿层含水性弱,开采难度大.核磁共振找水方法作为当今世界上唯一的直接找水地球物理新方法,具有高分辨力、高效率、信息量丰富和解的唯一性等优点,本文运用该方法对昆特依干盐滩地区地下卤水空间分布特征进行研究,通过对核磁共振数据进行处理与反演,结合已有的地质与钻井资料,对测点进行综合地质-地球物理解释,获得以下认识:1)大盐滩0~130 m深度范围内,共存在3个卤水含水层,主要呈扁平状或漏斗状、近似层状展布,W1为晶间潜卤水层,渗透系数较大,颗粒较粗,单位体积含水量为0.4%~2.7%,W2和W3为晶间承压卤水层,渗透系数较小,颗粒较粗,单位体积含水量分别为0.2%~1.1%和0.1%~0.8%;2)大盐滩地区存在两个卤水富集区,分别为研究区西南部沉积盆地中心的Ⅰ号富卤区和盆地东北部的Ⅱ号富卤区;3)根据区域内卤水富集分布以及构造情况,划定大盐滩向斜沉积中心、大盐滩北侧F1~F8及遥F6断裂发育区和冷湖构造带为区域内主要的找矿找水远景区;4)GMR核磁共振系统在干盐滩地区理论探测深度为130 m,该系统不仅可以有效地探测自由水,而且可以依据束缚水的分布解译地下各类含水盐类矿物和含水黏土矿物的存在与分布.  相似文献   

防浪建筑物影响下珊瑚礁海岸波浪传播变形试验     

贾美军  姚宇  陈松贵  郭辉群 《海洋工程》2020,38(6):53-59,123

通过测试一系列不规则波工况研究了防浪建筑物存在下珊瑚礁海岸附近短波、低频长波和增水的变化规律，并对比了防浪建筑物的不同位置情况。分析结果表明：波浪在沿礁传播过程中，短波波高沿礁坪持续衰减，低频长波波高沿礁坪逐渐增大，波浪增水则沿礁坪基本保持不变；海岸附近短波随着防浪建筑物与礁缘距离的变大而减小，低频长波则在防浪建筑物处于礁坪后部时达到最大，防浪建筑物位置的变化对于礁坪波浪增水的影响可以忽略。通过理论分析证明了珊瑚礁地形上低频长波是由于群波破碎造成的破碎点移动而产生的；当特定波况作用于特定位置的防浪建筑物时，低频长波在礁坪上会发生一阶共振效应导致其能量在海岸附近达到最大值。  相似文献   

城市密集建筑群对沉积谷地地震动放大效应的影响          下载免费PDF全文

贺晨蕊  严磊  刘中宪 《地震工程学报》2019,41(4):1035-1045

采用有限元模拟方法建立了建筑群-沉积谷地二维模型,并在土体截断边界上施加粘弹性人工边界,在频域与时域中对比分析此体系和单独沉积谷地的地震反应,观察地震时沉积谷地与建筑群之间的动力相互作用规律。分析表明,沉积谷地中建筑群对谷地本身的地震反应具有显著影响。入射波频率较低时,由于共振效应的存在,在部分区域处建筑群-沉积谷地体系的地表位移响应幅值会大于单独沉积谷地,但随着入射波频率的增加,建筑群的存在又会对地震反应产生明显的减弱效果;建筑群对谷地的影响还与建筑高度和建筑间距有关,且不同位置处的响应也存在很大差异。计算结果可为沉积谷地中设防烈度的设置以及工程抗震设计提供部分理论依据。  相似文献   

核磁共振T2谱M-P广义逆反演研究     

李鹏举  姜大鹏  李鹏飞  宋延杰 《吉林大学学报(地球科学版)》2011,41(2):579-585

基于广义逆和奇异值分解理论,研究核磁共振T2谱反演的截断法和阻尼法。首先给出反演问题的M-P广义逆解;然后对系数矩阵进行奇异值分解求其M-P广义逆,对奇异值进行截断或者加阻尼,保证解的稳定性兼顾其分辨率;最后利用迭代技术实现解的非负约束。数值仿真实验和岩心T2谱反演表明:对于双峰谱,在信噪比SNR≥10时,截断法和阻尼法反演T2谱的分辨率和稳定性都很高;截断法截断因子选择范围小,在SNR<10时解的分辨率和稳定性差;阻尼法阻尼因子选择范围大,在SNR<10时解的稳定性好,但短组分分辨率低,长组分分辨率高。对于三峰谱,当SNR≥20时,截断法和阻尼法反演的T2谱光滑连续,具有三峰结构;当SNR<20时两者均不能反演出与构造谱接近的三峰谱。因此,2种方法可应用于SNR≥10的双峰谱和SNR≥20的三峰谱反演;从分辨率和稳定性、平滑噪声及截断和阻尼因子的选取上,阻尼法略优于截断法。  相似文献   

Effect of roll modelling in beam waves under multi-frequency excitation     

G. Bulian  A. Francescutto 《Ocean Engineering》2011,38(13):1448-1463

  相似文献   

基于尺度变换随机共振的瞬变电磁弱信号检测   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

王国富  张海如  张法全  叶金才 《地球物理学报》2011,54(7):1928-1934

晚期瞬变电磁信号是大参数、多频率、且各频率分量未知的电磁信号,特别在晚期还是强噪声背景下的微弱信号.随机共振系统可以在极限信噪比的情况下提取微弱信号,但仅适用于小参数、单一频率或频率已知的高频信号的情况,为此,本文提出一种基于尺度变换的随机共振算法用于检测晚期瞬变电磁信号,该方法充分利用了随机共振检测弱信号的优势,通过...  相似文献   

结构-地基体系水平与扭转位移耦合效应研究     

姜南  赵慧芳 《地震工程与工程振动》2011,31(5):142-148

采用动力理论对地基-结构非线性相互作用体系的振动方程进行了定性分析.基于多线性随动强化模型,采用非线性有限元法求解了基础和地基土之间的水平刚度与摇摆刚度,建立了结构-地基非线性相互作用体系的力学模型.利用拉格朗日能量法推导了结构水平位移和扭转相耦合的振动方程.采用多尺度法研究了结构-地基相互作用体系的主共振.通过分析不...  相似文献   

水轮机流道压力脉动诱发厂房振动分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

郭涛  张立翔  姚激 《地震工程与工程振动》2011,31(6):136-140

水轮机压力脉动是引起厂房内源振动的主要诱因,如何在振动系统中合理、准确地施加水力荷载的振源特性,是目前机组振动分析的主要难点.文中将压力脉动假定为简谐荷载,通过跟踪楼板的振动变化和共振校核确定机组的振源特性,采用有限元法精细模拟了水轮机流道压力脉动诱发的厂房振动问题,并结合电站特点提出振动控制标准的建议值,由此对振动进...  相似文献