用SVD算法反演瞬态瑞雷波频散曲线

利用奇异值分解算法对瑞雷波频散曲线进行反演,以提高横波速度的反演精度;引入权重矩阵提高数据分辨率;采用自适应修改阻尼因子提高迭代效果并协调分辨率与解的关系.实测资料试算结果表明用该算法对瞬态瑞雷波频散曲线进行反演,不但具有稳定性好、精度高、分辨能力强的特点,而且能自动分层和反演地层参数.     

相邻道瑞雷波法及在防渗墙强度检测中的应用

相邻道瑞雷波法是首先从共炮点记录中采用τ～p变换法分离出瑞雷波,然后采用相邻道计算频散曲线,进而通过反演获取横波速度及物性参数.从而消除当前所采用的多道获取频散曲线方法所存在的平均效应的影响,提高瑞雷波法的纵、横向分辨率和无损检测精度,以及拓宽瑞雷波法的应用范围.通过理论模型记录对面波的分离计算,以及采用该方法对某槽孔防渗墙抗压强度检测的实例应用,说明了理论方法的正确性、相邻道瑞雷波法检测防渗墙强度的可行性和有效性,获得了良好的应用效果.     

基于奇异值分解算法的瑞雷波相速度反演研究

进行瑞雷波相速度反演时,在对其频散曲线的线性化过程中,因误差的引入会导致系数矩阵奇异或近似奇异。为解决此问题,利用奇异值分解算法进行瑞雷波相速度反演,可提高低速软弱夹层的反演精度和可靠性;反演时引入权重矩阵提高了数据分辨率;采用自适应修改阻尼因子以提高迭代效果并协调分辨率与解的关系。实测资料试算结果表明,利用奇异值分解算法对瑞雷波相速度进行反演,不但具有稳定性好、精度高、分辨能力强的特点,而且能自动分层和反演地层参数。     

遗传算法在瑞雷波频散曲线反演中的应用研究

为解决现有瑞雷波频散曲线反演计算方法的局限性，可将遗传算法用于反演中。首先使用传统方法给出初始模型，以确定模型参数的搜索范围，之后利用遗传算法反演，最后得到一个能可靠反映地下介质分布的地下介质模型。运用该模型对实测资料反演分析，以检测其实用性，并与传统方法对比以考察其优越性。结果表明：采用遗传算法对瑞雷波频散曲线进行反演是可行的，并能得到较好的反演效果。     

用瑞雷波反演横波速度计算二维抗压强度剖面

在工程地质勘察中,抗压强度是衡量土层抗压能力的重要质量指标。应用τ~p变换提取地震面波,获取高信噪比的频散曲线;采用奇异值分解算法自动反演横波速度,提高横波速度的反演精度,进而计算二维抗压强度剖面。消除了表面波多道分析法所存在的平均效应,提高了瑞雷波纵、横向分辨率和无损检测精度。用上述方法对某高速公路振冲压碾效果进行了无损检测试验,其结果与钻探和试压分析一致。     

用瑞雷波反演横波操度计算二维抗压强度剖面

在工程地质勘察中,抗压强度是衡量土层抗压能力的重要质量指标.应用τ~p变换提取地震面波,获取高信噪比的频散曲线;采用奇异值分解算法自动反演横波速度,提高横波速度的反演精度,进而计算二维抗压强度剖面.消除了表面波多道分析法所存在的平均效应,提高了瑞雷波纵、横向分辨率和无损检测精度.用上述方法对某高速公路振冲压碾效果进行了无损检测试验,其结果与钻探和试压分析一致.     

用瞬态瑞雷波反演横波速度试验研究

在工程地质勘察中,抗压强度是衡量土层抗压能力的重要质量指标.应用τ～p变换提取面波,获取高信噪比的频散曲线,采用SVD算法自动反演横波速度,提高横波速度的计算精度,进而计算二维抗压强度剖面.消除了表面波多道分析法(MASW)所存在的平均效应,提高了瑞雷波纵、横向分辨率和无损检测精度,用上述方法对某高速公路振冲压碾效果进行了无损检测试验,其结果与钻探和试压分析一致.     

应用多道瞬态瑞雷波法探测海堤抛石层厚度

简单阐述了多道瞬态瑞雷波法的基本原理和频散曲线的计算方法及其解释,并结合工程实例说明了多道瞬态瑞雷波法是一种高效、准确、经济的工程物探方法。重点介绍了海堤抛石层厚探测中面波的应用,根据测区内抛石层、淤泥和全风化花岗岩的瑞雷波差异,进行了瞬态瑞雷面波勘探,经资料处理和解释后,得到的成果与钻探等地质资料吻合,减少了钻探工作量和缩短了施工日期。     

堤防堤身填筑质量无损检测方法研究与应用

根据堤防堤身填筑质量传统检测方法存在的弱点,应用瞬态瑞雷波法对堤防堤身填筑质量进行了无损检测,给出了堤防堤身各测点瑞雷波频散曲线及反演分析结果及堤防堤身填筑材料瑞雷波波速分布及填筑材料的密实性、均匀性。将瞬态瑞雷波法检测结果与现场钻孔取样室内填筑材料干密度试验资料进行对比分析,建立了堤防堤身填筑材料瑞雷波波速与干密度的相关关系,为堤防堤身填筑质量的无损检测提供了一种可行的方法。     

多分量地震数据提取瑞雷面波频散曲线研究

利用瑞雷面波的频散信息可以有效地反演浅层横波速度结构，从实际地震数据中获得瑞雷面波的频散能量谱，进而提取瑞雷面波的频散曲线是关键的技术环节之一。介绍了从单分量数据中提取瑞雷面波的频散曲线方法，包括预处理（抽道集、道间插值、道均衡、干扰波切除）和线性拉东变换。为了让提取的能量谱在全频段能量团都集中，将X分量和Z分量的能量谱分别进行直接叠加和加权叠加，形成新的能量谱。结果表明，加权叠加的效果要好于直接叠加的效果，更好于单分量提取的效果。该方法提高了频散能量谱的分辨率，减少了人工编辑频散曲线的工作量及其误差。     

瑞雷波频散曲线在勘察中的应用研究

瑞雷面波物探技术已经广泛应用于工程勘察领域,要深入掌握瑞雷面波传播方程,研究瑞雷面波频散特性。通过设置不同的波速、层厚、密度等岩土参数建立地质波速模型。运用Fortran计算机编程语言进行计算和反演,得出不同模型下的面波频散特性曲线。频散曲线的拐点与模型数据的表层土层厚度较为接近,表明面波能够勘察出地层厚度,验证了半倍波长法进行勘察的合理性。工程实例的讨论分析,表明瑞雷面波测试能够得到岩土层的波速、场地类别,能够较好的划分地层。     

多模式瑞雷波波场特征及能量分布特性研究

针对实际工程勘察中3种常见的典型地质结构，利用高阶有限差分正演模拟技术，深入研究了多模式瑞雷波波场特征及能量分布特性。研究结果表明：对于递增型地质结构，基阶波在整个频带波场特征十分明显，基阶波能量占整个波场的主导地位，此时反演分析时可仅利用基阶波信息；而对于含低速软弱夹层或高速硬夹层等复杂地质结构，高模式波波场特征在高频段或中频段十分显著，基阶波能量则在这些频段处于次要地位，此时反演分析时应充分利用多模式瑞雷波信息，以提高复杂地质结构反演解释精度和可靠性。     

水文序列相依变异识别的RIC定阶准则——以自回归模型为例

水文过程相依性是水文变异的主要表现形式之一,应用自回归模型对其进行拟合时合理确定模型阶数是一个难点问题。本文在分析AIC和BIC准则的基础上,提出了一种以原序列与其相依成分的相关系数作为拟合度指标,同时借用信息熵形式的函数式,作为模型不确定性度量指标的自回归模型定阶准则(简称RIC准则)。以AR(1)、AR(2)、AR(3)和AR(4)模型为例进行统计试验,将不同序列长度下该准则的定阶准确率与其他定阶准则进行比较,试验结果表明,RIC准则对于上述模型均具有较好的适应性,且定阶准确率远高于AIC准则,其中对于前三阶模型RIC准则优于BIC准则,但四阶模型略低于BIC准则。RIC准则的优势是可以同时满足模型定阶、相依程度分级与模型检验的需求,将其应用于实测水文序列分析,结果显示,该准则能较准确地识别自回归模型的阶数,且符合提出的"相依有变异而残差无变异的最小阶数"的检验标准。     

τ-P变换在面波勘探中的应用

在介绍了不同类型的地震波在X-T以及τ-P域中的波场特征及辨识方法的基础上,通过数值模拟及工程实例,比较分析面波τ-P变换滤波前后的记录、频谱、频散曲线表明,利用τ-P变换对干扰波进行压制,突出基阶面波,能进一步提高拾取频散曲线的准确性和精度,使反演成果更加可靠。     

基于OCCAM算法的多模式表面波联合反演研究

将OCCAM算法引入到多模式表面渡联合反演中,给定一组具有观测误差的实测表面波频散数据,寻找最光滑的模型参数剖面;应用权重矩阵提高数据分辨率;采用自适应修改拉格朗日乘子光滑参数以提高迭代效果并协调模型分辨率与解的关系;利用函数关系约束、区间约束和固定约束以提高解的唯一性.某高速公路路基实例计算表明:充分利用多模式表面波联合反演不仅可使反演过程稳定,而且还能提高横波速度的反演精度和计算结果的可靠性;同时,利用的高阶波越多计算结果的可靠性就越高,分辨能力就越强.     

VB与Grapher Automation混合编程及其应用

利用VB与Grapher Automation的接口技术进行混合编程是数据处理显示的一种强有力工具.以其在瑞雷波频散曲线成图中的应用为例,阐述了VB与Grapher Automation接口技术的实现方法.应用结果表明,利用VB与Grapher Automation的接口技术进行混合编程,既可充分发挥VB数据库功能强大、开发效率高等优点,又可充分利用Grapher强大的绘图显示功能,从而大大缩短了程序开发周期,避免了重复编程和资源浪费,提高了科研和工作效率.     

计及模型定阶的低频振荡模式类噪声信号辨识

弱阻尼低频振荡是影响互联电网安全稳定运行的主要因素,但目前基于测量信息只能在振荡发生后进行告警,而不能预警。大量广域实测数据表明,因负荷的随机变化,电网内持续存在类似噪声信号的小幅波动。文中基于这种类噪声信号,采用自回归滑动平均（ARMA）法进行低频振荡模式辨识,从而实现电网正常运行状态下的动态稳定性预警。模型定阶是利用ARMA法进行振荡模式辨识的关键步骤,直接关系到结果的准确性。在分析比较各种定阶准则优缺点的基础上,选用贝叶斯准则（BIC）确定ARMA模型阶数,进一步面向在线实际应用,采用ARMA（2n,2n-1）建模方案提高辨识速度。最后,将该方法用于对36节点系统仿真数据和南方电网实测类噪声信号进行处理,辨识结果说明了该方法的有效性。     

多波勘探划分基岩风化带

针对某核电站排水隧洞工程地质、场地条件均较复杂的情况,为查明基岩埋深并划分风化带界线,提出了"多波勘探"的技术思路。地震折射波法主要用于强风化岩体埋深较浅部位,重点分析强风化基岩顶界面上下地层的地震纵波速度,求取强风化基岩的埋深;瑞雷波法主要进行物性层的详细划分,确定各物性层所对应地层的瑞雷波速度;地震反射波法用以确定上、下介质波阻抗差异较显著的中等风化基岩顶界面深度;钻孔声波测井可以更细致地划分岩体风化界线。     

层状地基中Rayleigh波频散方程改进的解析法

通过引入势函数,推导了Rayleigh波（R波）在层状地基中的频散方程及其改进的解析法;由频散方程的计算特点,在频率一波数域（f—k域）内应用Bisection算法,快速、准确地搜索R波频散方程的根;通过研究不同类型层状地基中R波的高阶频散曲线,修正了解析法不能有效计算软夹层或硬夹层地基的说法;最后,将得到的频散曲线与已有频散曲线作了对比,结果表明本方法能合理地分析R波在层状地基中的频散特性。     

基于隐马尔可夫模型的安徽省降水特征研究

通过隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)对安徽省降水规律及特征进行分析模拟,以验证其在区域性降水方面的适用性。采用包含4个隐式状态的HMM对省内6个主要城市的多年日降水数据序列进行拟合。用贝叶斯信息准则(Bayesian Information Criterions,BIC)确定模型中隐式状态数量,用Baum-Welch算法训练得到最优模型参数,用Viterbi算法确定模型中最优状态序列。采用上述方法模拟安徽省6个城市在1960—2009年夏季共50个时段的降水情况。前40 a用于模型分析训练,后10 a用于模型验证及评价,结果表明HMM能更好地模拟降水特征,具有较高的实用性。