大地水准面高的计算及其在海底地形反演中的应用     

范雕  李姗姗  苏明晓  孟书宇  邢志斌  张驰  冯进凯 《海洋技术学报》2019,38(5)

为充分挖掘海洋重力数据在反演海底地形中的应用潜力,尝试探索利用大地水准面高反演海底地形的技术途径,并以夏威夷—皇帝海山链拐点所在海区作为反演试验区进行验证。首先采用Belikov列推法计算伴随(缔和)勒让德函数,利用EIGEN-6C4地球重力场模型解算获取了分辨率为1'的大地水准面高格网数值模型;然后通过综合分析反演比例函数和转换函数特点、研究海区大地水准面高与海底地形的相干特性以及大地水准面高本身尺度特征,获得了利用大地水准面高反演海底地形的频段范围;最终以试验海区大地水准面高为数据输入,构建了相应的海底地形模型(BNT模型),并与ETOPO1等海深模型进行比对分析。试验结果表明:BNT模型检核差值在一倍均方差范围检核点数量占比70.60%,相比正态分布更加集中;BNT模型检核精度低于ETOPO1等海深模型;海深模型检核精度随着水深增加不断提升,水深小于1 000 m时,海深模型相对误差出现较大发散现象;计算海域ETOPO1模型精度最高,GEBCO模型和DTU10模型检核精度相当。  相似文献   

压裂微震数据初至拾取的时频谱熵法     

田雅男  王环宇  王鑫  黄佳俊  章强 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(4):1219-1227

在油气田开发过程中，微震监测是获得水力压裂引起裂缝分布的一种较为有效的方法。微震的定位成像与裂缝解释需要利用有效微震信号位置，而微震信号具有低信噪比的特点，传统信号拾取方法无法有效实现较低信噪比条件下初至时刻的准确拾取。本文提出一种基于时频谱熵的初至拾取新方法，该方法首先通过S变换获取含噪信号的时频谱；然后对谱内各个采样点沿频率方向进行分帧操作，并计算每帧频段内的近似负熵值，以最小近似负熵值作为该谱点的负熵值；最后沿时间方向比较各谱点的负熵值，最小值对应的时刻即为初至时刻。本文利用不同信噪比的合成地震数据对该方法进行效果验证，并与长短时窗能量比（STA/LTA）法进行拾取结果对比，结果表明：信噪比在-5 dB时，两种方法拾取效果都很好；信噪比在-10 dB时，时频谱熵法拾取效果更好。时频谱熵法更适合低信噪比情况下的信号初至拾取。  相似文献   

一种优化的频率域三维声波有限差分模拟方法   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

范娜  成景旺  秦雷  赵连锋  谢小碧  姚振兴 《地球物理学报》2018,61(3):1095-1108

为提高频率域有限差分（FD，finite-difference）正演模拟技术的计算精度和效率，基于旋转坐标系统的优化差分格式被广泛应用，但是只应用于正方形网格的情况.基于平均导数法（ADM）的优化差分格式，应用于正方形和长方形网格模拟.这些频率域有限差分算子，各自具有不同的差分格式和对应的优化系数求解表达式.本文基于三维声波方程发展了一种新的优化方法，只要给定FD模板形式，可直接构造频散方程，求取FD模板上各节点的优化系数.此方法的优点在于频率域FD算子的优化系数对应各个节点，可扩展优化其他格式.运用此优化方法，计算得到了不同空间采样间距比情况下27点和7点格式的优化系数.数值实验表明，优化27点格式与ADM 27点格式具有相同的精度，优化7点格式比经典的7点格式具有更小的数值频散.  相似文献   

天津港“8·12”爆炸事件记录波形分析          下载免费PDF全文

王晨辰  张盛中  杨晓瑜  张冰  李世鑫  刘敏 《地震工程学报》2018,40(1):130-138

利用天津地震台网23个短周期地震仪记录到的2015年8月12日天津港爆炸事件波形数据,对事件进行初步分析和研究。分别使用能量包络线法和波形匹配法,共识别出4次爆炸事件,并结合波形互相关的主事件定位法对爆炸事件进行定位。分析结果表明:第一次爆炸发生的时间为2015年8月12日23时34分4秒,1.77s后发生了规模更大的二号爆炸事件;34.11s后又发生了最强的三号爆炸事件;86.33s再一次发生了能量较弱的四号爆炸事件,其中二号与三号爆炸事件相距65~70m,二号与四号事件相距160~170m。此外,通过选用爆破、矿塌、核爆和天然地震等不同类型事件的波形数据,从时间域和频率域分别对这些事件进行对比分析,发现其震相特征表现出明显差异。  相似文献   

基于小波变换的地震动时-频特性研究          下载免费PDF全文

董娣  袁美巧  王赞军 《地震工程学报》2020,42(3):653-664

对美国NGA,采用一维连续小波变换得到每条记录的小波功率谱。研究了任意时间处小波功率谱最大值所对应的主频率。结果表明:地震动主频率随时间的增大逐渐减小;竖向地震动分量的主频比水平向分量随时间减小更快。分别采用线性函数模型、指数函数模型和指数三角函数模型,分析了场地、震级和震中距对主频变化曲线的影响,拟合了主频率在不同场地条件、震级、震中距等情况下随时间的变化曲线,水平向和竖向的频率时变曲线整体上都是随时间递减的,且竖向衰减得更快些,大多数情况下竖向记录的高频成分比水平向记录的相应成分要多。  相似文献   

Feasibility of signal enhancement with multiple grounded‐wire sources for a frequency‐domain electromagnetic survey          下载免费PDF全文

Haigen Zhou  Yao Yao  Changsheng Liu  Jun Lin  Lili Kang  Gang Li  Xinsen Zeng 《Geophysical Prospecting》2018,66(4):818-832

Frequency‐domain electromagnetic methods with a grounded‐wire source are powerful tools in geophysical exploration. However, the signal may be too weak to guarantee the quality of survey data in complex electromagnetic environments, especially when the receiver is located in the air for the newly developed grounded‐source airborne frequency‐domain electromagnetic method. In this paper, a signal enhancement method with multiple sources is proposed to solve this problem. To evaluate the signal enhancement effect, we compared the signals generated by a single source and multiple sources with equal electric moment. The signal differences caused by synchronisation error and separation distance between source elements were analysed, and the methods to achieve maximum signal were introduced. Besides, we discussed the interaction between adjacent source elements to ensure the system safety, including the changes in output current and the safe distance between two sources using a dual‐source model. Lastly, a comprehensive field experiment was designed and conducted to test the multiple‐source method. The data processing results are comparable for single and dual sources, and the signal‐to‐noise ratio of dual source is higher in the field test. The subsurface resistivity structure at the test site is consistent with the previous controlled‐source audio‐frequency magnetotellurics method. These results show that signal enhancement with multiple sources is feasible. This study provides guidance to the application of multiple sources in field surveys when the survey environment is complex and rigorous.  相似文献   

高铁震源地震信号的挤压时频分析应用          下载免费PDF全文

王晓凯  陈文超  温景充  宁杰远  李嘉琪 《地球物理学报》2019,62(6):2328-2335

我国每天有数千趟高铁列车驰骋在纵横交错的高铁线路上,构成了十分理想的均布震源,但寻找适合高铁震源地震信号的处理方法是充分挖掘信息的关键.传统的频谱分析结果表明高铁震源所产生的地震信号具有明显的窄带分立谱特征,但无法精确获得高铁震源地震信号的时频变化规律.本文首次将挤压时频分析这种分析工具引入到高铁震源地震信号处理中,对中国南方某高铁沿线采集到的高铁震源地震数据进行了分析.处理结果表明:利用挤压时频分析能够更加精确地刻画频率成分随时间的变化,能够利用单检波器精确刻画高铁列车的运行状态(匀速、加速等);同时利用挤压时频变换还可高精度地重构出所需频带的信号,为提取高铁震源地震信号的特征成分提供了一种有力工具.  相似文献   

Experimental study on wide-shallow composite bucket foundation for offshore wind turbine under cyclic loading     

Xuyue Wang  Hongyan Ding  Yonggang Liu 《Marine Georesources & Geotechnology》2019,37(1):1-13

As an appropriate type of foundation for offshore wind turbines (OWTs), wide-shallow composite bucket foundation (WSCBF) is cost-competitive, and it has a unique and special substructure that comprises seven internal rooms arranged in a honeycomb-like structure. In this study, the cyclic behavior of WSCBF for OWTs embedded in saturated clay was investigated using a large-scale model subjected to lateral cyclic loading. The responses of foundation under constant- and various-amplitude cyclic loadings were recorded in terms of displacements, rotations, and bending moments. The variations in stiffness and damping were obtained, and a collaborative bearing mechanical model between the bucket and soil was considered, which was beneficial for improving the stiffness of the whole structure. Accumulative deformation was found to have little effect on the bearing capacity of the foundation. Dynamic analysis in frequency domain was further performed on both moment and rotation data, and the complex, frequency-dependent impedance was also studied.  相似文献   

具有低频超宽衰减域的部分埋入式表面波屏障     

秦凯强  刘泽  于桂兰 《地震工程与工程振动》2020,(2):187-194

针对低频Rayleigh表面波,设计了部分埋入式工字形截面周期波屏障。利用有限元方法计算了结构的频散曲线,分析了带隙的形成机理,讨论了屏障埋入土体深度和截面参数对带隙的影响,在此基础上设计了具有低频超宽衰减域的梯度及分段梯度波屏障并计算了其传输谱。结果表明:周期波屏障存在较宽带隙,板埋入深度和端部尺寸是影响带隙的关键参数,通过参数调节可实现不同频段Rayleigh波的调控。工字形变截面波屏障比等截面具有更优越的隔震性能且节省材料。梯度及分段梯度波屏障显著拓宽了衰减域的频率范围,对1.5~20 Hz范围内的Rayleigh表面波实现了全覆盖,用小尺寸控制了大波长。  相似文献   

煤体静载破坏中低频磁场变化特征及产生机制研究     

李成武  付帅  解北京  李光耀  宛天宇 《岩土力学》2019,40(2):481-488

为了研究煤体静载破坏中低频磁场变化特征及其产生机制，进一步完善煤矿动力灾害监测预警技术，通过室内试验、现场试验研究了煤体静载破坏中低频磁场时、频谱特征，并结合微震信号提出了低频磁信号的产生机制。结果表明：煤体静载破坏中所产生低频磁场信号强度为19～156 nT，信号最大幅值、能量与试样强度、加载速度均呈正相关关系。垂直于裂纹扩展面磁场最强，平行于裂纹扩展面磁场最弱。并结果微震信号提出了低频磁场产生机制。低频磁场与微震信号具有时、频域同步性，带电裂纹面随微震信号同频振荡为低频磁场产生机制。现场放炮破煤低频磁信号由簇状脉冲信号及小幅震荡信号组成，其中簇状脉冲成分产生于炮后振动波带动带电壁面的同频振动，而小幅震荡成分是巷帮煤壁趋向新应力平衡状态时发生的横向拉伸破坏及带电煤碎屑运移、摩擦及转动的结果。  相似文献