摘要：识别碳酸盐岩溶洞的传统方法主要基于地震反射特征分析,对数据的要求较高,普适性不强,效率低下且存在主观因素。利用卷积神经网络(CNN)的特征提取能力识别地质构造方法的研究对象主要是盐丘、断层、地层等大尺度目标,但对于识别溶洞等小尺度构造容易出现误判。由于不同尺度的溶洞在地震剖面上呈不同的反射特征,溶洞与“串珠状”间存在一定的映射关系。因此,可首先在地震剖面上识别相对大尺度的“串珠状”,然后基于“串珠状”与溶洞的映射关系识别溶洞。为此,提出了基于Yolox的“串珠状”目标检测模型网络结构,主要包括特征提取、特征加强、解耦头三个部分。输入地震剖面后,经特征提取得到不同尺度的有效特征,然后输入特征加强网络完成多尺度的特征融合,最后由解耦头获得检测框的信息,经解码后得到“串珠状”异常反射边界的位置并输出检测框。合成地震数据测试及实际地震数据测试结果表明:(1)传统方法以振幅为基础,当“串珠状”处于强同相轴及其附近时难以识别,且高值部分无法反映“串珠状”实际范围;(2)U-Net模型识别结果反映了“串珠状”的位置,但不能获得边界坐标,易将两个很近的“串珠状”误判为一个,识别准确率不高,存在错拾或漏拾;(3)Yolox模型识别结果的检测框反映了“串珠状”的位置和实际大小,同时可得到“串珠状”的具体坐标。因此,Yolox模型识别效果优于传统方法和U-Net模型。

摘要：溶洞识别对于缝洞型油气藏的勘探与开发具有重要意义。传统溶洞识别方法多解性强且效率低,因此将具有强特征学习能力、高泛化性的深度学习方法引入溶洞识别中,但溶洞的地震波场响应特征复杂、异常体尺寸较小、训练样本难以获取等导致深度学习在识别溶洞时仍具挑战性。为此,提出一套识别地震数据溶洞的"两步法"深度学习方法:首先通过U-Net模型识别地震剖面上的"串珠状"异常反射;再根据"串珠状"异常识别结果对地震数据进行小范围截取,输入深度残差网络中,实现对实际溶洞轮廓的预测。对于实际溶洞预测训练数据难以获取这一问题,采用波动方程正演模拟的方法制作具有准确标签的溶洞地震数据。实际地震数据的应用表明,该方法对于溶洞识别准确性高,抗噪能力强,可以极大地节约人工解释成本。

摘要：近年兴起的海上拖缆全方位地震采集技术可高效地采集到全方位角地震记录,提高了复杂地质构造的成像质量。本文从圆形采集路径的公式推导出发,进行海上全方位圆形采集路径观测系统的设计;并从覆盖次数、炮检距、方位角、采集脚印等方面对全方位圆形采集和窄方位直线形采集路径做均匀性分析;然后以M深水区三维典型地质模型为实例,利用射线追踪照明技术对比了圆形采集路径观测系统与宽方位观测系统在目的层的模拟偏移振幅。均匀性分析和射线追踪照明对比的结果均表明:全方位圆形采集路径观测系统比常规平行采集观测系统更具优势。

摘要：基于勘查技术与工程(勘查地球物理方向)实验教学的需要,本文利用虚拟现实、三维建模、人机交互等信息化手段,设计和构建了重磁资料处理与解释虚拟仿真实验教学系统。在该系统平台上,学生可通过互动、任务式学习及自主探究等学习方式,进行重磁资料处理与解释的虚拟仿真实验,实现建模、数值计算、处理与成像、综合地质解释等实验教学目标。该系统由重磁资料整理与预处理实验系统、重磁场正演实时分析实验系统、重磁资料处理与综合解释实验系统3个核心模块组成,与野外实习和实验室物理模拟互相补充,提供了学生实践技能训练和自主探究的有效途径。

摘要：三维波动方程数值模拟是复杂储层波场特征分析和地震响应识别模式建立的重要手段。针对大规模三维模型正演模拟面临的内存消耗巨大、计算耗时长的问题,使用MPI并行技术将模型切割计算,同时为了对局部复杂区域进行精细模拟,引入变网格算法对速度场进行局部加密,从空间上有效提高模拟精度;设计了适用于三维变网格算法的MPI并行子区域划分策略,降低了计算网格点数和内存需求。模型试算表明基于MPI并行变网格方法进行大规模三维正演数值模拟减少了内存消耗、提高了计算效率。

摘要：磁测技术对发现和确定水下目标十分有效,已被广泛用于探测水下沉船、水下掩埋管线、电缆和其他(电)磁性物体.然而,水下目标往往具有较强的剩磁与退磁特点,影响了定性解释结果和定量计算精度.为了更精准地确定和刻画水下目标的位置与形状,以磁异常模量数据为基础,采用最小结构模型进行磁化率成像反演;在模型试验中采用了L1范数和L2范数分别进行反演,并且对两者结果进行了对比分析,结果显示L1范数反演结果具有更为规则与清晰的边界,而L2范数反演结果则相对更为平滑.因此,对于常见水下目标磁测,L1范数反演更适合.以港珠澳大桥沉管隧道磁测数据为例,基于磁异常模量的最小结构模型反演了水下沉管的埋设状态,其平面位置、宽度和埋深具有较好的精准度.因此,本方法能够基于磁测数据更加精细地计算水下掩埋目标的位置和规模,具有较强的实际应用价值.

摘要：利用Sentinel-1降轨卫星数据,研究2017-08-09新疆精河MW6.3地震的同震形变与断层滑动破裂。考虑轨道和大气误差的影响,基于模型改正后的精细同震干涉图显示,视线向最大地表位移约为7cm,未发现有地表破裂。此外,基于弹性半空间位错模型,采用两步法策略分别反演地震的均匀断层几何参数和同震滑动分布,结果显示,精河地震发震断层以逆冲运动为主,主破裂区位于8~17km深度,最大滑移量为0.6m,表明该地震是一次由逆冲型隐伏断层产生的单次破裂事件。InSAR结果给出的地震释放矩能量为2.91×1018Nm,相当于矩震级MW6.25,与USGS、CENC等机构给出的震级一致。

摘要：在隧道中进行高密度电法探测时,由于全三维正反演算法计算量大,建模较为困难,通常采用半空间假设的二维正反演算法进行计算,而实际隧道更接近于三维全空间模型,因此半空间假设会给视电阻率计算和反演结果带来误差。为研究高密度电法在隧道富水结构探测时采用半空间假设计算视电阻率带来的误差水平,以及对反演结果的影响,本文首先建立隧道三维模型,然后采用数值计算方法计算了三维隧道模型的准确视电阻率值,并将三维模型计算的装置系数带入反演的正演迭代过程,定量分析了半空间假设时对视电阻率和反演结果带来的影响。结果表明,在掌子面探测时,真实视电阻率是半空间假设计算结果的0.66~1.0倍;而在隧道侧壁探测时,该比值在0.9~1.6范围内。但半空间假设计算的视电阻率值的空间特征与真实值基本一致,而且误差较大的视电阻率值大多位于高密度电法的低分辨率区域内,对反演结果的影响较小。模拟结果表明了基于半空间假设的反演算法在隧道探测中的反演误差可以忽略,为实际工程应用提供了理论依据。

摘要：为了加强对云南新松换流站的防震减灾保护措施,避免地震造成重大安全经济损失,需要进行地震实时监测。为此设计一款地震监测系统,通过对布置在换流站交流场、滤波场、直流场及自由场等区域13个型号为AC-23加速度计的地震信号实时采集和算法处理,当地震信号超过设定0.01 g触发阈值及以上时依据结果进行地震应急处置并发送地震报警。地震监测系统可进行长期稳定可靠的正常工作,能应用于重大工程地震监测领域。

摘要：设计一款用于地下水体流动观测的地震前兆监测井温测量装置,测量探头机械封装部分使用铜质材料,采用三段式结构,分为上封头、主体筒和下封头,其中Pt100铂电阻温度传感器及其测量电路固定于主体筒内。测温电路采用差动电桥法,通过STM32F101RBT6控制24位AD转换ADS1251进行数据采集,并通过RS-485进行信号传输。上位机采用LABVIEW图形化编程软件进行数据的读取和处理工作。该测量装置可测量最深1 000 m井温,测量精度优于0.05℃,长期测量稳定性高。