南海天然气水合物远景区海洋可控源电磁探测试验 被引量：27

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作者 景建恩 伍忠良 +5 位作者 邓明 赵庆献 罗贤虎 涂广红 陈凯 王猛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2564-2572,共9页

为了测试我国自主设计与研发的海洋可控源电磁仪器性能及其在水合物探测中的适用性,本文从海洋可控源电磁法基本原理出发,首先根据试验海域水合物地质特征,建立简化地电模型开展理论研究,确定海洋可控源电磁试验的技术方案;利用研发的... 为了测试我国自主设计与研发的海洋可控源电磁仪器性能及其在水合物探测中的适用性,本文从海洋可控源电磁法基本原理出发,首先根据试验海域水合物地质特征,建立简化地电模型开展理论研究,确定海洋可控源电磁试验的技术方案;利用研发的海洋可控源电磁仪器,在南海天然气水合物远景区开展探测试验,首次获得了我国深水海域的海洋可控源电磁数据.通过对采集数据进行处理与反演,获得了试验剖面的海底电性结构模型,揭示了4号测点下方存在一个50m厚的高阻层,其电阻率为25Ωm、顶部埋深为181m,为该区天然气水合物调查提供了有价值的电性参考资料.研究结果表明,自主研发的海洋可控源电磁仪器性能达到了预期的设计指标,这标志着我国海洋可控源电磁探测技术向实用化进程迈出了重要一步. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 天然气水合物 南海 数据处理 反演

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基于有限差分正演的带地形三维大地电磁反演方法 被引量：39

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作者 董浩 魏文博 +2 位作者 叶高峰 金胜 景建恩 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期939-952,共14页

本研究实现了一套基于有限差分(FD)方法的大地电磁测深数据带地形三维反演算法及代码.其中,在大地电磁场正演数值模拟方面,开发了起伏地形条件下基于交错网格剖分、有限差分方法的大地电磁测深三维正演代码;在满足平面波场假设的前提下... 本研究实现了一套基于有限差分(FD)方法的大地电磁测深数据带地形三维反演算法及代码.其中,在大地电磁场正演数值模拟方面,开发了起伏地形条件下基于交错网格剖分、有限差分方法的大地电磁测深三维正演代码;在满足平面波场假设的前提下,使用长方体网格剖分模拟三维起伏地形,实现了带地形三维正演计算;并设计理论模型进行试算,经试算结果与前人的有限元法计算结果对比,验证了所研发的带地形三维正演计算的正确性与可靠性.在反演方面,本研究基于非线性共轭梯度方法编写了大地电磁测深带地形三维反演代码,试验了不同的共轭梯度搜索因子β,避免了目标函数对海森矩阵(参数二次导数矩阵)的显式计算和存储,初步实现了大地电磁资料的带地形三维反演.最后,对一系列理论模型进行正演计算,利用其生成的合成数据模拟实测数据进行反演,并与现有的不带地形大地电磁测深三维反演结果比较,检验了所研发的带地形三维反演计算的可靠性与稳定性. 展开更多

关键词 有限差分 非线性共轭梯度 大地电磁 三维反演 带地形

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重磁位场转换计算中迭代法的综合分析与研究 被引量：30

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作者 姚长利 李宏伟 +2 位作者 郑元满 孟小红 张聿文 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期2062-2078,共17页

处理转换计算在重磁资料解释中发挥着重要的作用,但一些计算如向下延拓、化极等有时是很不稳定的,在频率域中则表现为其转换因子具有明显的放大作用,所以其FFT理论计算结果是不稳定的.因此,很多研究工作都是围绕增加计算的稳定性、提高... 处理转换计算在重磁资料解释中发挥着重要的作用,但一些计算如向下延拓、化极等有时是很不稳定的,在频率域中则表现为其转换因子具有明显的放大作用,所以其FFT理论计算结果是不稳定的.因此,很多研究工作都是围绕增加计算的稳定性、提高计算效果进行的,其中迭代法是近来在研究中受到普遍重视的方法技术,并取得了较好的成果.但也存在对迭代法研究还不够深入,对其存在的缺点认识不够充分、客观等问题,例如,迭代法进行延拓及化极等计算时,对一些具体应用虽能在一定程度上获得较好的计算结果,但却存在计算结果并不会随着迭代次数的增加而得到持续改善的问题,对于原本不稳定的计算,迭代法在迭代次数比较大时,所得的结果依然是不稳定的.为此,本文在对迭代法进行分析研究的基础上,进一步推导了迭代法的通式,并分析了对迭代法收敛性影响的各种因素.分析结果表明:迭代法收敛到FFT理论直接计算结果的决定因素是计算过程中如何选择原始数据到目标数据的映射函数;在选择了合适的映射函数的情况下,迭代次数不仅仅是决定计算成本,而是决定结果好坏的关键因素;增加迭代次数虽然能够使计算收敛到FFT直接计算理论结果,但如果该理论结果本身就是不稳定的,则迭代法计算如果收敛,也是收敛到一个不稳定的结果.所以针对位场处理转换中一些不稳定计算采用迭代法,并没有从根本上解决计算的不稳定性问题. 展开更多

关键词 位场转换 迭代法 FFT直接转换 收敛性 收敛条件

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基于广义S变换的大地电磁测深数据处理 被引量：42

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作者 景建恩 魏文博 +1 位作者 陈海燕 金胜 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期4015-4022,共8页

S变换是一种优于短时傅里叶变换和小波变换的时频分析方法.采用广义S变换进行大地电磁场时间序列频谱分析,一方面能够提高对电磁噪声成分的时间定位能力,便于实现电磁噪声的滤波处理;另一方面可以增加频谱系数的个数,从而改善大地电磁... S变换是一种优于短时傅里叶变换和小波变换的时频分析方法.采用广义S变换进行大地电磁场时间序列频谱分析,一方面能够提高对电磁噪声成分的时间定位能力,便于实现电磁噪声的滤波处理;另一方面可以增加频谱系数的个数,从而改善大地电磁阻抗张量元素的统计特性.本文从广义S变换和大地电磁测深数据处理方法的原理出发,给出了采用叠加窗函数的离散广义S变换形式,讨论了广义S变换窗口宽度比例因子、窗口宽度与可提取频谱系数个数之间的关系,定义了利用离散广义S变换时频谱计算大地电磁场分量功率谱公式;在此基础上,研究了基于S变换时谱频的大地电磁测深数据ROBUST处理方法.最后,通过实测资料进行方法检验,结果表明本文方法比短时傅里叶变换处理效果更好,并且有利于识别和压制电磁噪声. 展开更多

关键词 S变换 大地电磁资料处理 谱估计 阻抗张量

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大地电磁测深二维反演方法求解复杂电性结构问题的适应性研究 被引量：24

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作者 董浩 魏文博 +5 位作者 叶高峰 金胜 景建恩 张乐天 张帆 谢成良 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期4003-4014,共12页

为探讨二维反演方法在三维电性结构中的适应性问题,本研究中设计了一系列的二维/三维正演模型进行实验计算,分析了三维高阻/低阻异常体对模型响应的畸变作用,并从反演模式选择和数据旋转方向两个方面进行模型二维反演的对比分析,与三维... 为探讨二维反演方法在三维电性结构中的适应性问题,本研究中设计了一系列的二维/三维正演模型进行实验计算,分析了三维高阻/低阻异常体对模型响应的畸变作用,并从反演模式选择和数据旋转方向两个方面进行模型二维反演的对比分析,与三维反演的结果进行了比较,最后采用了实测数据进一步进行了二维和三维反演的比较实验.实验和研究结果表明,在剖面选择方面,在剖面方向与垂直主构造方向相差不大的情况下,截取剖面方向,将电性主轴旋转到垂直剖面方向的二维反演结果与垂直主构造方向的反演结果都可以较好地还原正演模型,在大的构造的反映上并无太大差异.在地下为二维或近三维条件时,正演模型的主要结构都可以较好地被二维和三维反演解析出来.二维的反演结果可能甚至会比三维的反演结果的边界更清晰,更精确.然而,对于具有较强的三维结构的模型而言,其二维反演结果与原始模型可能仍然存在较大差异,其中TM+TP或TM模式的二维反演结果相对更接近原始模型,而TE模式的结果往往会有较大误差,需要在解释时特别注意以免得出错误结论. 展开更多

关键词 大地电磁法 二维反演 极化模式 旋转方向

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强磁性体ΔT异常计算的误差分析研究 被引量：10

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作者 袁晓雨 姚长利 +2 位作者 郑元满 李泽林 王君恒 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期4756-4765,共10页

本文主要针对当前磁法勘探中高精度处理解释的需求,对强磁性体ΔT异常计算存在的误差进行分析研究.我们首先通过理论模型计算试验,证明常规计算采用的投影关系的ΔT与实际测量的模量差ΔT之间的误差E在磁异常幅值大时是明显存在的,其影... 本文主要针对当前磁法勘探中高精度处理解释的需求,对强磁性体ΔT异常计算存在的误差进行分析研究.我们首先通过理论模型计算试验,证明常规计算采用的投影关系的ΔT与实际测量的模量差ΔT之间的误差E在磁异常幅值大时是明显存在的,其影响不容忽视.其次,当磁性强且剩磁存在时,投影ΔT曲线及其误差曲线在磁化方向与地磁场方向改变时具有一定的对称性;地磁场T0、磁性体形态（如二度水平圆柱体模型的半径r、柱体埋深R）和磁性参数（如磁化率κ）等参数确定的情况下,最大误差值出现在磁性体正上方,且其大小与磁性参数（κ）和模型体规模（如r/R）之间皆是指数关系;另外,研究还发现ΔT的计算误差曲线的一些其他规律特点,如在各纬度带上,ΔT计算误差的最大值Emax曲线的极值主要分布在中纬度地区;磁异常矢量Ta与地磁场T0的夹角θ逐渐变化时,随θ变化Emax曲线的极值分布在θ=90°~120°范围内;当磁异常幅值小于10000nT时,最大误差近似为磁异常矢量垂直于地磁场方向的测点附近的误差值;另外,磁性体（圆柱体为例）的半径（即尺度）与埋深的比值r/R超过0.5,且磁化率超过0.1SI时误差已达到3.9nT,磁化率增大与对应的Emax的值呈指数增长特点.因此,我们的研究表明,在强磁性体、磁异常幅值大的数据处理、反演及解释时,现有方法会产生较大的误差,应该基于严格的模量差ΔT,完善相应的处理以及反演方法. 展开更多

关键词 总场异常ΔT ΔT计算误差 磁异常模量Ta 剩磁 磁化率

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基于等值线拓扑走向的快速区域填充算法 被引量：7

7

作者 郑元满 姚长利 +1 位作者 张晨 刘斌 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期899-908,共10页

本文提出了一种基于矩形规则网格数据的等值线区域颜色快速填充算法,该算法不需要通过复杂的搜索算法寻找等值连通区域,也不需要判断等值线封闭区域之间是否相互包含构建拓扑相邻关系树。该填充算法基于等值线形成的矩形网格追踪算法,... 本文提出了一种基于矩形规则网格数据的等值线区域颜色快速填充算法,该算法不需要通过复杂的搜索算法寻找等值连通区域,也不需要判断等值线封闭区域之间是否相互包含构建拓扑相邻关系树。该填充算法基于等值线形成的矩形网格追踪算法,通过对等值线生成中的拓扑走向进行判断并分类,以此为基础,按约定的规则将未闭合的开曲线与矩形边界线组成封闭区域;然后结合等值线本身的特性,并充分利用等值线生成过程中的信息对封闭区域进行排序,实现封闭区域的顺序覆盖填充。同时,本文给出了详细的区域填充颜色选取算法,该算法更加简单、快速。数据测试对比证明了所提出算法的正确性,以此为基础自主开发了重磁处理软件系统,该算法成为彩色等值线图绘制的基础。 展开更多

关键词 地震数据处理 等值线拓扑走向 区域填充算法 等值线分类 重磁处理软件

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广义S变换及其在大地电磁测深数据处理中的应用 被引量：6

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作者 陈海燕 魏文博 +2 位作者 景建恩 贺日政 田继枫 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2012年第3期988-996,共9页

广义S变换是一种优于短时窗傅立叶变换和小波变换的时频分析方法,利用广义S变换能够准确定位大地电磁资料中存在的噪声,通过定义时频窗对噪声进行滤除,从而明显提高阻抗视电阻率与相位的估算质量.本文基于S变换和大地电磁测深资料处理... 广义S变换是一种优于短时窗傅立叶变换和小波变换的时频分析方法,利用广义S变换能够准确定位大地电磁资料中存在的噪声,通过定义时频窗对噪声进行滤除,从而明显提高阻抗视电阻率与相位的估算质量.本文基于S变换和大地电磁测深资料处理的基本原理,研究了基于广义S变换的大地电磁测深资料的处理流程和方法.对理论模拟信号及实测大地电磁场时间序列数据的处理,证实了方法的有效性. 展开更多

关键词 S变换 广义S变换 大地电磁测深 噪声

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滑动窗口混合加权法磁异常保真去噪研究 被引量：3

9

作者 姚长利 何慧优 +1 位作者 李淑玲 郭良辉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2893-2902,共10页

实测磁异常通常含有明显的噪声干扰,常用的滑动窗口平均滤波法虽然有明显的去噪效果,但对有意义的异常信号也会造成明显的幅值和宽度上的失真.S-G平滑滤波法具有异常形态保真的优点,但在平稳区的去噪效果欠佳.本文提出异常评价识别具体... 实测磁异常通常含有明显的噪声干扰,常用的滑动窗口平均滤波法虽然有明显的去噪效果,但对有意义的异常信号也会造成明显的幅值和宽度上的失真.S-G平滑滤波法具有异常形态保真的优点,但在平稳区的去噪效果欠佳.本文提出异常评价识别具体方法,并据此将平均法与S-G法动态加权融合,从而实现了既能对异常区进行信号的保护,又能在全区达到有效去噪的目的,为磁异常的有效去噪形成简单而有效的方法. 展开更多

关键词 磁异常 去噪 滑动窗口 加权

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大地电磁测深二维反演对“准二维”地质构造的适应性研究 被引量：1

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作者 贾煦 景建恩 +4 位作者 金胜 魏文博 邵炳松 董浩 任永吉 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2016年第6期2555-2563,共9页

受计算机硬件水平限制,大地电磁(MT)三维反演难以在实际中推广应用,MT数据解释仍以二维反演为主.地质构造具有一定的二维性特征,但不同的地质构造走向往往不同、MT测线无法与每个构造的走向垂直,这使得实际MT数据并不满足严格的二维反... 受计算机硬件水平限制,大地电磁(MT)三维反演难以在实际中推广应用,MT数据解释仍以二维反演为主.地质构造具有一定的二维性特征,但不同的地质构造走向往往不同、MT测线无法与每个构造的走向垂直,这使得实际MT数据并不满足严格的二维反演条件.因此,有必要开展大地电磁测深二维反演对"准二维"地质构造的适应性研究.本文设计三个理论地电模型,通过三维正演计算获得各测点大地电磁响应,以此模拟实际观测数据.对MT数据进行相位张量分析,结果表明设计的地电模型主要表现为二维性特征.利用非线性共轭梯度(NLCG)反演算法对理论MT数据进行二维反演研究,重点讨论了测线方向、电性主轴旋转策略及反演模式选择,对反演结果的影响.对比分析反演结果,得到如下认识:1.测线方向对反演结果影响较小;2.电性主轴旋转角度对反演结果影响较大;3.TE+TM联合模式及单独TM模式的反演效果较好.研究结果表明:当一条测线下方在横向与纵向上存在走向不同的多个异常体时,对整条剖面分测点、分频段进行电性主轴旋转,反演所得结果最可靠. 展开更多

关键词 大地电磁测深法 “准二维” 二维反演 测线方向 旋转方向

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海洋可控源电磁数据可视化预处理软件开发 被引量：5

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作者 王铭 景建恩 +2 位作者 邓明 李媛 李少卿 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2016年第4期1845-1851,共7页

针对我国海洋可控源电磁数据预处理存在处理效率低、集成度低、缺少可视化界面的问题,本文基于VS2012的MFC框架,采用工厂模式,运用C++11语言,开发了一套海洋可控源电磁数据可视化预处理软件.软件开发中充分利用STL标准模板库简化开发难... 针对我国海洋可控源电磁数据预处理存在处理效率低、集成度低、缺少可视化界面的问题,本文基于VS2012的MFC框架,采用工厂模式,运用C++11语言,开发了一套海洋可控源电磁数据可视化预处理软件.软件开发中充分利用STL标准模板库简化开发难度,引入多线程技术以提高处理效率.软件的主要功能包括:电磁场数据与导航数据加载与回放、电磁场数据时域到频域转换、导航数据与频域数据合并以及生成MVO与PVO曲线.软件具有界面友好、操作便捷、处理高效等特点.最后,利用开发的软件对我国某海域实测数据进行处理,验证了其实用性与处理结果的正确性,取得较好应用效果. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 数据处理 可视化软件

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