CSAMT奥克姆一维反演的应用

在可控源大地电磁数据一维反演方法中,用简单的层状模型来描述地下介质的电性分布是不符合真实情况的,奥克姆（Occam）法反演就是考虑地下介质随深度分段连续的变化,考虑了地质结构的纵向和横向的光滑情况,在构造目标函数加上-光滑限制函数,在反演的结果可以得到比较光滑的地下介质模型。本文阐述了奥克姆（Occam）反演的原理方法,通过理论模型进行了验证,得到了较好的效果,对工程实例进行合理的反演解释。     

近地表地球物理发展状况综述

随着人类社会进步和经济发展,近地表地球物理越来越多地受到人们的关注.文中首先介绍了世界各主要近地表地球物理学家组织,然后简要叙述了近地表地球物理学常用方法和近地表地球物理在环境、工程、考古等各领域的广泛应用以及仪器软、硬件的发展水平.最后结合学科发展要求以及实际应用需要,对今后的发展方向给出建议.     

优化策略的二维大地电磁光滑聚焦反演研究

为了得到快速、稳定的反演结果和清晰的地质界面,在前人研究的基础上,提出一种新的反演目标泛函。采用最光滑模型和最小支撑梯度模型泛函同时对数据目标泛函进行约束,利用高斯牛顿法进行求解,实现了二维大地电磁数据的光滑聚焦反演。光滑聚焦反演既可以得到清晰的地质界面,又可在一定程度上避免聚焦反演可能产生的构造形态畸变。在进行反演迭代的过程中,采用Nelder-Mead优化算法优化Morozov偏差原理选取合适的正则化因子的优化策略,很大程度上加快了反演收敛的速度。最后,结合典型的模型和实测数据对反演方法进行了验证,同时与不同反演策略进行对比分析。反演结果表明,对于典型模型,光滑聚焦反演结果与模型吻合更好,收敛曲线下降速度更快,地质体分界面也更加清晰;实测数据反演结果进一步验证了该算法的有效性和可靠性。     

地下水电磁法探测技术进展综述

电导率和介电常数异常是地下水电磁法探测的物理基础,其异常特点为浅层空间连续性差,多呈非线性状态分布。电磁法探测地下水受地面条件影响较小,可以连续测量,成本低廉。瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法是比较成熟的地下水探测技术;地质雷达和空间遥感雷达如果在振幅、频率信息利用和遥感定量多约束反演研究上有理论突破,将大大提高地下水探测的分辨率。近年来地下水电磁法勘探从模型到技术,再到反演,均呈现明显的"联合"、"移植"和"借鉴"的趋势。地下水研究的电磁模型所存在的问题可以概括为:定性化多定量化少、一维近似多高维模型少、传统手段沿用多现代技术应用少、单一方法研究多综合影响考虑少。     

基于OpenGL的可视化技术在钻井中的应用

在介绍了基于OpenGL的三维可视化技术基本原理和流程的基础上,着重研究了其在钻井工程中的应用。并以中国大陆科学钻探为例、在三维可视化环境中形象直观地展示钻井数据之间的相互关系．在钻前设计、钻进监测及钻后分析中,有效提高地质学家分析复杂数据和提取有效信息的能力,从而提高了钻井效率。     

基于柱状多层介质模型的锚杆锚固质量声波检测理论正演研究

针对当前锚杆质量检测理论存在的一些问题,提出以柱状多层固体介质模型为基础研究声波在锚杆-锚固介质-围岩体系中的传播规律,并在该模型条件下进行了数值计算.结果表明,基于柱状多层介质模型的理论用于锚杆锚固质量检测是可行的,实际工作中可以利用其特征参数对锚杆锚固质量进行评价.对于锚杆长度,可以通过反射波旅行时间给予确定;对于水泥胶结情况,可以利用地层波的幅度变化和导波模式波（高频）的特征确定.     

锚杆锚固质量声波检测技术的现状分析

锚杆锚固技术作为各类地下工程及边坡护理的主要手段,已在交通和水电站建设等工程施工中得到广泛应用,其锚固质量和运行状况的无损检测已被提到议事日程.声波检测技术是目前主要的锚杆锚固质量无损检测手段,本文通过对我国锚杆锚固质量声波检测技术的历史回顾和现状分析,指出其理论研究工作的严重欠缺是当前存在的主要问题.文中还强调了模型实验研究的重要性,并指出理论研究应与模型实验紧密结合,二者不能偏颇.     

自适应有限元法的大地电磁二维各向异性正反演

电性各向异性广泛存在于地壳和上地幔范围内,对观测电磁场有不可忽视的影响。大地电磁法能够探测大范围深部电性结构并反映其各向异性特征,但目前关于该方法各向异性二维正反演的研究还有待加深。利用基于非结构网格的自适应有限元法求解对角各向异性情况下大地电磁正演控制方程,既有利于起伏地形和复杂地质构造的建模,又便于模拟包含多种尺寸结构的地电模型;网格的自动细化可避免人为网格划分导致的计算误差并可提高计算效率。反演算法则采取了经典模型空间Occam策略,使得模型的搜索过程非常稳定,能在较少迭代次数内获得合理的反演结果。对经典四层层状模型和二维各向异性块体模型进行了正演模拟试算,并分别与一维准解析解、二维有限差分数值解结果进行对比,验证了正演算法的准确性;最后对一复杂海底起伏各向异性模型进行了反演试算,反演结果准确反映了各向异性异常体的存在,并成功地还原了真实模型的主要电性特征。     

基于OpenGL的可视化技术在钻井中的应用

在介绍了基于OpenGL的三维可视化技术基本原理和流程的基础上,着重研究了其在钻井工程中的应用.并以中国大陆科学钻探为例,在三维可视化环境中形象直观地展示钻井数据之间的相互关系,在钻前设计、钻进监测及钻后分析中,有效提高地质学家分析复杂数据和提取有效信息的能力,从而提高了钻井效率.