地球物理學進展最新期刊目錄

基于XGBoost的孔隙壓力預測方法研究————作者：張冰;王曉婷;徐福穎;秦宇嘉;王智千;

摘要：針對當前工程實踐中基于經驗公式的孔隙壓力預測方法對速度依賴性高、所需經驗參數多、受人為因素影響大等問題，本文提出了一種基于極致梯度提升樹（XGBoost）的孔隙壓力智能預測模型。通過將實際縱波速度與速度正常壓實趨勢線之比作為特征參數引入模型訓練，顯著提升了孔隙壓力預測的精度與泛化能力。為進一步優化模型，本文提出了一種改進方法，即采用Dv曲線替代速度正常壓實趨勢線進行孔隙壓力預測，有效避免了正常壓實...

面向MEMS強震儀的改進STA/LTA算法適用性分析————作者：趙國勇;李彩華;張劍;邱磊;

摘要：基于微機電系統（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）技術研制的MEMS強震儀具有易集成、維護成本低和低功耗等優點，在地震監測領域應用廣泛。然而，MEMS強震儀集成的軟、硬件資源有限，并且受儀器自身噪聲等因素干擾較大，地震信號測量結果質量較低，對嵌入算法要求更高。針對這一問題，本文提出一種更適用于MEMS強震儀的改進長短時窗均值比（Short Term Aver...

非顯性隱患坡體電磁建模與地-空瞬變電磁響應特征分析————作者：舒瑞旭;陳衛營;戚志鵬;

摘要：滑坡作為一種常見的地質災害，其發生往往伴隨著巨大的破壞力和生命財產損失。非顯性滑坡由于其既無變形跡象，也無滑坡地貌特征，難以被及時發現和預警，因此通過非接觸探測手段提前發現潛在滑坡風險，對于預防地質災害的發生具有重要意義。半航空瞬變電磁法相對于其他地球物理探測方法在探測深度、探測效率、分辨能力和復雜地形適用性等方面具有優勢，在非顯性隱患坡體的探測中表現出巨大潛力。然而，現有研究和應用并未明確不同地...

基于分方位縱波高精度方位梯度法三維疊前裂縫預測方法與技術————作者：劉軍迎;

摘要：疊后地震數據因缺失入射方向和方位方向地震信息，使得常規疊后方法無法利用各向異性變化特征來預測裂縫；非均質性裂縫波場響應具有入射方向和方位方向雙向變化性且其響應較弱，一般隱含淹沒在強反射波場信息中，其敏感性不易為常規疊前裂縫預測法所探測，常規疊前裂縫預測方法應用效果不太理想，裂縫是地震預測難點之一，為此，本文提出了基于方位剖分梯度變化的三維疊前裂縫預測方法，推導出了基于方位阻抗因子、方位各向異性因子...

揚子地塊及周緣磁化強度矢量反演與磁性結構研究————作者：邵才金;李媛媛;楊宇山;張翔;

摘要：由于地處太平洋板塊、古亞洲洋和特提斯三大構造域，即北部受到秦嶺造山帶的南向仰沖和華北地塊的阻擋、西部受青藏高原隆升物質東流的推擠、東部受到華夏地塊的抵擋，揚子地塊東部和西部具有不同的演化特征。西部總體仍保存著以四川陸核為中心的相對穩定的準克拉通陸塊，而東揚子從早古生代開始卷入陸內造山作用，發生了不同程度與樣式的構造變形。本文嘗試利用航磁異常直接反演磁化強度矢量，實現對揚子地區磁化強度和磁化方向的定...

多信息約束速度建模在底辟模糊區OBN資料成像中的應用————作者：方攀;李芳;任婷;黎孝璋;廖儀;

摘要：鶯歌海盆地底辟模糊區數據處理面臨挑戰，具體表現為淺層地震數據有效偏移距小、深層地震數據信噪比低、速度空間變化大。這些因素導致純數據驅動層析反演難以對地層速度進行有效反演，地震成像上呈現出淺層斷層刻畫不清楚、深層地層成像雜亂。針對上述問題，本文提出了一種基于多信息約束的速度建模方法。首先，通過整合地質層位、地震速度、地震屬性、模糊區內外速度變化趨勢規律及原始偏移速度多方面信息來訓練深度神經網絡，構建...

基于時序InSAR技術的無底柱崩落采礦法地表沉降特征分析及覆蓋層發展過程研究————作者：陳雨農;王權鋒;趙思為;楊寧;王惠芬;

摘要：在龍首礦西二采區無底柱分段崩落法開采過程中，掌握采區地表塌陷趨勢及地下覆蓋層發展過程對采礦進程分析與采礦安全評估具有重要意義。本研究提出采用SBAS-InSAR技術融合雙三次插值的方法，實現對地表沉降趨勢的連續監測。基于監測數據，分析采礦作業引發的巖層應力變化，并進一步推斷地下覆蓋層的形成與演化過程。研究結果表明：1) 采區上方地表形成典型的沉降漏斗，采區東北方向顯著抬升；2)不同區域在研究時段內...

地面導線源瞬變電磁場的三維有限元正演————作者：周軍;阮帥;何可;簡楚;

摘要：針對接地導線源瞬變電磁的三維正演問題，本文討論了基于頻-時變換與背景-異常場分離計算策略的有限元正演方法。該方法以矢量有限元理論為基礎，利用規則六面體網格對模型進行離散，并采用MUMPS求解器求取各頻點的數值解，最后通過余弦變換數值濾波計算得到三維時域瞬變電磁響應。在此基礎上，利用一維層狀模型與公開的三維模型驗證了正演算法的可靠性，并對計算精度進行了評估。驗算結果表明，本文所討論的長導線源三維瞬變...

基于深度學習的二維航空瞬變電磁快速正演方法研究————作者：張倩瑋;熊杰;袁夢姣;曾晨瑞;

摘要：航空瞬變電磁法是一種重要的電磁勘探技術，該技術通過反演來獲得地電結構信息，但由于正演較慢，反演過程會耗費大量時間.針對傳統正演方法計算時間較長問題，本文提出了一種基于深度學習的航空瞬變電磁快速正演方法.該方法首先用傳統有限體積法計算大量不同地電阻率模型的感應電動勢，組成訓練數據集；接著設計ResNet-UNet深度神經網絡；然后用訓練數據集訓練該網絡；最后，將地電阻率模型輸入到已經訓練好的網絡中得...

機器學習在大地熱流中的應用研究進展————作者：李月;董淼;李泯;

摘要：大地熱流是研究地球內部熱傳遞和熱儲量的重要手段，但是由于大地熱流只能進行單點測量，無法連續觀測且測量成本較高，故可用數據分布極不均勻。早期使用的熱流圖大多是根據熱流測點直接插值獲得的，得到的熱流圖容易受數據分布不均的影響。熱流測點密集的地方分辨率高，稀疏的地方分辨率低，導致數據稀疏的地區預測的熱流不準確。而利用機器學習的方法，結合地質與地球物理特征進行預測，能夠以相對較低的成本得到目標區域更高精度...

微波遙感反演土壤水分與空間降尺度研究進展————作者：王霞迎;折育霖;張雙成;夏元平;牛玉芬;

摘要：土壤水分是自然生態系統中的關鍵變量，不僅對天氣氣候系統具有重要調節作用，還在土壤保護、農業生產和碳循環等過程中扮演著不可或缺的角色。因此，準確監測土壤水分對于生態環境保護和全球可持續發展具有重要科學意義和現實意義。微波遙感因其能夠提供大尺度、全天時、全天候的觀測數據，在土壤水分監測領域中占據了重要地位。然而，目前基于微波遙感的土壤水分反演方法及被動微波空間降尺度技術的系統性總結仍較為欠缺。本文在梳...

川中古隆起北斜坡燈影組縫洞型儲層含水飽和度計算研究————作者：王亮;劉宇;文思穎;楊建東;尹龍燕;田杰;

摘要：碳酸鹽巖儲層含水飽和度的計算一直是測井界的一大難題，加之川中古隆起北斜坡燈影組儲層縫、洞發育，使得該區域燈影組儲層含水飽和度的確定更為困難。為解決該問題，本文綜合分析前人對含水飽和度計算方法的研究，最終采用基于三孔隙度模型建立的含水飽和度計算方法。研究表明：①利用常規阿爾奇公式計算的含水飽和度誤差明顯大于利用三孔隙度模型計算的含水飽和度誤差；②基于Maxwell-Garnett混合導電規律推導出的...

東海西湖凹陷富煤砂泥薄互層深度學習橫波預測————作者：郭詠欣;李鍵;秦德文;麻紀強;吳樹梁;耿建華;

摘要：橫波速度是巖性預測與流體識別的重要參數，對彈性參數反演和儲層精細刻畫具有非常重要的價值。但是，由于勘探成本控制，地球物理測井通常較少開展橫波直接測量，而一般是通過經驗公式或巖石物理模型實現橫波速度預測。東海西湖凹陷油氣儲層為富含薄煤層的砂泥薄互層，儲層巖石礦物含量與孔隙結構復雜，縱向上巖性和物性變化快，用經驗公式或巖石物理模型預測橫波速度精度不高。由于深度學習具有強大的復雜非線性表達和特征提取能力...

25點Laplace-Fourier域二維標量波有限差分數值模擬方法————作者：王超群;吳國忱;楊凌云;

摘要：頻率域有限差分正演的計算精度和效率決定了波形反演的質量，選擇合適的差分格式是頻率域正演的基礎。目前基于旋轉坐標系統的優化差分格式廣泛的應用，但其受限于等間距采樣的條件，為改善狀況選擇平均導數法的優化差分格式，其既可以適用于不同間距采樣，同時又可以提高采樣精度。因此，本文針對二維標量波動方程在傳統9點有限差分的基礎上發展了一種基于平均導數 （Average-derivative Optimal Sc...

隨鉆地層模型自動調整方法研究與應用————作者：孫歧峰;郭化敏;岳喜洲;張鵬云;胡成亮;

摘要：在水平井鉆進過程中，根據隨鉆測井信息及時調整地層模型對于優化鉆井過程和提高鉆井效率至關重要。本文提出一種隨鉆地層模型自動調整方法。方法根據導眼井測井資料建立初始地層模型并提取地層間測井響應特征。在鉆井過程中，對實時測井響應曲線利用小波變換特性進行分層處理，通過綜合時間序列多重信息重構測井曲線，然后利用DTW下界函數和基于提前終止的fastDTW算法在構建的候選序列數據集中快速搜索最優匹配曲線段，實...

張衡候風地動儀的原理復原與設計技術————作者：徐國棟;張智康;薄景山;李巨文;張云霞;

摘要：張衡候風地動儀的原理復原并實現驗震功能，是地震學界承認和接受張衡候風地動儀是科學儀器的關鍵。柱和樽，是歷史文獻記載中的兩個最關鍵信息，柱要承載樽，樽要置于柱頂，否則不能稱之為柱；理解這個承載和位置關系，則候風地動儀的原理模型便呼之欲出。提出“主次結構共振的次結構激發模型”作為候風地動儀原理模型；利用主次結構的共振放大效應、關機的杠桿放大效應，理論上可實現張衡候風地動儀在微震（人無感）下的有效激發；...

基于多物理場耦合的堤壩滲漏電場數值模擬————作者：劉遂明;陳輝;鄧居智;何尚富;

摘要：為了提升人工電流源激發下堤壩滲漏模型的地電場相應規律認識以及數值模擬的真實性，本文建立了堤壩滲漏模型的水流場、離子擴散場、穩定電場等多物理場耦合方程以及孔隙度、含水率、礦化度與電阻率的多物理屬性耦合轉換公式，借助有限元-無限元多物理場數值模擬平臺，實現了堤壩滲漏的地電場多場耦合三維模擬。通過典型堤壩滲漏模型的維數值模擬表明，堤壩滲漏引起的電場包括真實還原了動電效應、電化學效應和集流效應三部分組成；...

微動勘查技術在河南省嵩縣九仗溝金成礦潛力調查中的應用————作者：齊勇攀;楊九鼎;李水平;馮攀;

摘要：河南省嵩縣九仗溝金礦為構造蝕變巖型礦床，隨著礦山近些年不斷開采，資源量逐漸減少，深、邊部找礦是當前重要勘查方向。近南北向斷裂構造F₁是礦區內的主要含（控）礦構造，沿該含（控）礦構造F₁向深部仍存在大規模成礦的可能。傳統地球物理方法探測深度有限，常規大深度地球物理探測方法因不同程度地受到各種因素制約，給研究區開展深部勘查造成了較大困難。微動勘查方法通過采集...

基于小線圈瞬變電磁盾構隧道上覆空腔超前探測原理與異常特征研究————作者：梁慶華;劉恩杰;王春源;

摘要：目前地鐵盾構隧道上覆空腔準確超前探測較為困難，鑒于地鐵隧道淺埋深的特點，基于地面小線圈瞬變電磁探測技術，研究地鐵盾構隧道上覆空腔瞬變電磁超前探測原理及瞬變電磁異常特征。通過數值模擬研究表明，當瞬變電磁線圈位于空腔正上方時，電場響應產生一個“蝴蝶”狀的區域，距離空腔越近，受空腔影響的電場響應越大；由于瞬變電場在空腔中衰減快的特性，反應在視電阻率方面存在差異，據此可以識別地下空腔的存在；通過工程實踐，...

復雜巖性地層巖石力學參數智能融合模型預測方法及應用————作者：熊健;劉重陽;曹毅;劉向君;羅德江;吳建軍;李兵;

摘要：鄂爾多斯盆地東緣海陸過渡相地層巖性復雜，巖石力學參數巖石物理響應復雜，造成基于傳統方法的巖石力學參數預測模型預測精度不夠高�；�于室內巖石力學試驗及聲波、密度試驗，獲取研究區巖樣密度、聲波速度等參數及巖石強度參數、彈性參數等，進而開展基于傳統方法的巖石力學參數預測方法研究；在此基礎上，選取多種機器學習算法分別建立不同類型巖石力學參數預測模型，并根據不同算法模型的預測效果構建巖石力學參數智能融合預測模...

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