中国地球物理学会地球物理技术委员会第九届学术会议——全域地球物理探测与智能感知学术研讨会
基本信息
2021-05-21
2021-05-21
中国地球物理学会
会议文集
1. 城市地面塌陷隐患精细探测方法研究
摘要： 近年来城市地面塌陷案例持续高发,已成为逐渐成为一个新的防灾重点,城市精细化治理和"韧性城市"建设面临新挑战.结合上海地区已发生的96起地面塌陷案例,进行影响因素及塌陷成因分析,在上海浅部砂层发育、地下水丰富等特殊地质条件下,在重力、降雨及外部荷载作用影响下,容易产生地面变形,导致城市地面塌陷发生.从地表、浅部土体及深部岩体等不同立体空间对象,综合运用三维雷达、管中雷达、隐患验证等方法,从"面"及"点"较系统实现了城市地面塌陷精细化探测及隐患排查识别效果,对上海地区安全韧性城市建设具有积极促进作用.结果表明,三维雷达探测深度和分辨率与天线发射的电磁波频率有关,高频信号分辨率高、但衰减快、可探测深度较浅,低频信号相对分辨率较低、但衰减较慢、可探测较深.不同三维雷达设备的有效探测深度存在一定差异,MALA MIRA200探测深度为2.5m～3.0m,ZRY-100A为1.3m～1.8m,MALA MIRA400型为1.0m～1.5m,且由于地下水位不同,同台设备不同季节探测深度相差约0.5m.相关研究成果有助于城市塌陷灾害精准防控和城市安全管控.
提交时间：2021-05-21
2. 地球物理技术和地震预报
摘要： 本文阐述了地球物理技术在地震预报中的重要作用.认为地震预报是必要的、也是可行的.地震预报需要多取得信息,并认真确认前兆信息,应关注动物异常反应、慢地震以及地球深部活动,并发展这方面的地球物理观测的技术.关于地震成因关注地震能量的积累与释放过程,笔者认为地震预报有一个逐步深化的过程,立足于实践,致力于提高,边预报,边研究,边提高,在预报中学习预报,实践、理论、再实践,反复不断地循环,反复不断地提高,不要把地震预报实践和地震预报理论研究分割开来.地震预报必须遵循中央关于灾害问题的指示精神,沿着周总理指引的地震预报之路继续前行.文中介绍了一个由退休老教授组成的地震预报研究团队的一些工作,该团队主张采用加密观测,多信息综合观测,浅孔观测以及相关观测的方法,捕捉并确认前兆信息,目前主要观测信息包括极微震、次声、大气电场、地下温度梯度、低频地磁场扰动、磁偏角变化、地应变、重力场相对变化,以及地倾斜等,以后继续增加观测内容.笔者认为,地震的短期和临震预报的任务应落实到县、市,各县市负责预报本地区近期可能或不可能发生破坏性地震,上级专业部门和专家们给予指导和帮助.
提交时间：2021-05-21
3. 多源探测数据揭示雄安新区浅部三维地质结构特征
摘要： 雄安新区是千年大计、国家大事,建设地上、地下两个雄安是新区规划建设的重要目标地下雄安建设必须建立在对地下地质结构充分认识的基础上地球物理探测技术在地下结构探测方面具有不破坏地表、探测效率高、成本低廉等明显优势,在支撑雄安新区地下地质结构探测中发挥了重要作用.为提高探测精度,本次研究采用了二维地震和高密度电阻率测深结合的方法,取得了重要进展:(1)精细刻画了工作区200米以浅深度范围内地层结构和断裂构造空间展布特征;(2)构建了三维可视化地质结构模型,直观展示了调查区新生界地层起伏形态和主要断裂构造空间分布;(3)分析总结了城镇化高干扰背景环境下地球物理方法的探测深度、横纵向分辨率、目标体响应特征和适用性等.本次研究有效支撑和服务了雄安新区的规划、建设以及地下空间开发利用,对大厚度沉积盆地城市地下空间探测的地球物理探测具有借鉴意义.
提交时间：2021-05-21
4. 分布式光纤声波传感系统记录的交通噪声的干涉处理分析
摘要： 分布式光纤声波传感技术(DAS)是近年来迅速发展的一种新型振动观测方法,具有高密度、低成本、适应恶劣环境、适宜长期监测等优点,已经在面波成像、反射成像、微地震监测等多个领域显示巨大潜力.交通噪声因其中包含丰富的高频面波信息,同时容易获取,是进行被动源面波成像分析的重要数据来源,在近地表勘查、监测中具有重要意义.利用DAS记录交通噪声进行被动源面波成像,可望实现对近地表横波速度分布的长期自动成像以及监测,具有巨大潜力.当前的DAS交通噪声处理中,记录数据分段后直接进行干涉处理并叠加,以获取面波格林函数.由于DAS交通噪声干扰强、波场复杂,往往需要几个小时乃至更长记录的噪声数据,以获取高信噪比的面波格林函数.这样过长的记录时间严重降低了被动源面波成像及监测的时效性,同时增加了数据采集处理的成本.
提交时间：2021-05-21
5. 国产节点地震仪器的发展现状
摘要： 地震勘探仪器是地球物理勘探的核心装备,伴随地震勘探技术的快速进步,每3～4年即可推出一代新设备.近年来,随着节点技术的发展和长期低油价形势的影响,国产节点地震采集系统得到快速发展,迅速应用于国内主要油气盆地勘探,且效果较好.同时在应用中暴露出配套支持设备不成熟、价格高、核心元器件受制于人等问题.本文简要分析了国产节点仪器面临的技术挑战及现存技术问题的根源,从电路设计、时间同步方法和功能拓展等方面探讨了节点仪器发展完善的具体方向,为下一代节点仪器的开发提供了技术参考.
提交时间：2021-05-21
6. 海底节点式电磁勘探技术在南海的应用
摘要： 海底节点式电磁勘探技术(OBNEN)作为一种深海油气勘探新技术,其降低钻探风险的作用已获得越来越多油公司的共识.近年来,中国海洋可控源电磁勘探技术的发展及研究十分活跃,大功率海底电磁发射系统制造技术和高精度电磁传感器制造技术都已获得重大突破,采集处理解释技术等方面都已达到工业化应用水平.本文结合中国南海北部海底节点式电磁勘探案例,在分析海底气藏模型电磁响应特征的基础上,展示了实际观测海洋电磁归一化异常的分布特征,表明南海北部海洋电磁归一化异常分布与已知气藏区的分布有较强的相关性,指出在南海地区开展海底节点式电磁勘探具有广阔应用前景.
提交时间：2021-05-21
7. 海面拖缆一海底稀疏多分量地震数据联合弹性波成像
摘要： 随着现代海上油气勘探数据采集方式处理技术的飞速发展,海上油气勘探正在由浅海走向深海、由海面走向海底、由单分量走向多分量.近些年,深水甚至超深水油气资源勘探已经成为国内外勘探地球物理界关注的热点难点.海底是弹性的,海面拖缆单分量采集已经越来越不能满足工业界的需求,海上多波多分量采集在海上油气资源勘探中越来越被工业界重视.海底四分量(4C)地震采集通过将4C检波器耦合在海底采集到地下弹性参数的有效信息,利用这些多分量数据进行弹性波成像,能识别海底岩性流体、检测裂隙及识别海底一些特殊构造(气烟囱等)等.
提交时间：2021-05-21
8. 海洋电磁探测中磁旋度与电场互换测量的思考
摘要： 海洋电磁是寻找海洋油气资源和探测深部地壳结构的一种重要手段(Chave,1993).但实际工作中需要10m长的电偶极,对施工影响极大.因此,这里试图设计一种将磁场数据转换为电场数据的方法,通过测量多组磁场获得电场数据,从而避免了因采集电场数据带来的施工困难.
提交时间：2021-05-21
9. 基于地学文献的数据抽取与建库技术研究
摘要： 数据对于地球科学研究非常重要,很多高质量的数据来自于公开出版的学术论文,利用这些数据需要将文献中的文本抽取为结构化的数据,并融入新的科研过程中.然而人工抽取文献中的数据工作量较大,且效率低,为了更有效地实现数据的重用,本文对基于地学文献的数据抽取技术开展了研究,并结合数据库转换映射方法有效地实现了数据的自动化抽取和建库.文献格式及数据抽取需求:常见的公开出版学术文献的格式为caj和pdf两类,其中caj又包含kdh等格式.在大多数文献中,数据通常以表格的形式在文献中提供,如样品测试结果数据.这些数据包含了其数值信息和其他相关的属性信息,比如样品点对应的空间位置信息等,这些信息维度多数通过表格属性或隐含属性体现.数据抽取需要将文本中的表格转化为具有属性和数值信息的结构化数据.
提交时间：2021-05-21
10. 基于反褶积广义S变换的流度属性提取方法
摘要： 草桥古潜山油藏储层埋藏较浅,油气资源丰富,属于碳酸盐岩孔隙裂缝-溶蚀型复合油藏,具有油水性质及分布复杂多变、储集空间多种多样的特点.流度属性是反映储层物性及流体可动性的重要指标,为此,利用基于反褶积广义S变换的流度属性提取方法,应用于草桥古潜山工区,结果证明,相比于短时傅里叶变换、广义S变换、反褶积短时傅里叶变换等时频分析方法,基于反褶积广义S变换的流体流度属性提取方法能够准确地预测出储层流体的活动,同时提高流体流度属性剖面分辨率,为该区域实际油藏探勘和开发提供有力依据.
提交时间：2021-05-21
11. 基于复自适应滤波算法的海浪感应磁干扰压制方法研究
摘要： 运动的海水因切割地磁场而产生感应电磁场,这种海水运动感应电磁场在浅水环境更加强烈且复杂.海浪波动的振幅与其产生的感应电磁场强度呈正相关,其强度接近甚至高于大地电磁信号的强度,严重降低了浅水大地电磁数据信噪比.本文基于海浪感应电磁干扰的特点和电场与磁场之间的传递函数关系,通过改进复自适应滤波最小均方差算法,提出了一种海浪感应磁干扰的压制方法.该方法将受海浪感应电磁干扰影响较小的电场作为输入信号,将磁场作为参考信号,利用输入信号和输出信号的统计特性压制海浪感应磁干扰.合成数据和实测资料试算表明,本文提出的方法能够压制海浪感应磁干扰,可有效改善海浪感应电磁干扰影响频带的视电阻率及相位.
提交时间：2021-05-21
12. 基于光纤陀螺的三分量旋转地震仪研制与测试
摘要： 随着地震学的发展,旋转地震波被证实存在且包含潜在的地震信息,基于Sagnac效应的传感仪器使得直接测量旋转运动成为可能.本文展示了一种基于干涉光纤陀螺仪(IFOG)的便携式三分量宽带旋转地震仪,其自噪声在0.005～125Hz频段内约为1.2×10-7rads-1/√Hz,标度系数非线性度在-250°/s～+250°/s范围内低于10ppm(百万分之一).通过人工源地震实验,对比平移加速度记录的数据表明,三分量旋转地震仪可以获得良好的一致性.本文所研制的三分量旋转地震仪的性能及实验结果证明,光纤陀螺仪正成为探测地震旋转运动的首选仪器.
提交时间：2021-05-21
13. 基于光纤陀螺的重力梯度仪初步测试
摘要： 重力梯度仪的研究有益于提升密度分布探测的精细度.本文提出了一种基于探测质量旋转运动的重力梯度新型测量方案,利用自噪声水平为1.7×10-8rad/s/√Hz的光纤陀螺干涉测量旋转运动角加速度.根据该方案设计了一种重力梯度测量装置,通过两中心对称分布的探测质量敏感重力梯度.静态测试结果表明,该装置推算测量分辨率可达3.24E@100s,初步验证了该装置对重力梯度的探测能力.
提交时间：2021-05-21
14. 基于卷积神经网络的大地电磁二维反演
摘要： 大地电磁法(MT),是Tikhonov和Cagniard提出的利用天然交变电磁场研究地球电性结构的一种地球物理方法.该方法通过测量相互垂直的电场、磁场并计算视电阻率后,再经反演解释来获取地球深部电性结构信息.MT反演是一个非常复杂的非线性方程组求解问题,常规线性迭代反演法容易陷入局部极值,粒子群算法与遗传算法等全局寻优反演法能够克服局部极值问题,获得全局最优解,但需要耗费大量的运算内存与较长的运算时间;BP神经网络反演方法利用其自身的非线性特征实现反演,但该方法会丢失位置信息且收敛速度和预测精度较低.摘要提出一种基于卷积神经网络的大地电磁二维反演方法,通过网络训练和学习实现二维视电阻率数据至反演电阻率模型参数的直接映射,以解决常规线性反演中的局部极值问题,同时有效减少运算内存与时间的损耗.
提交时间：2021-05-21
15. 基于区域分解法的时间域海洋电磁三维正演
摘要： 本文基于区域分解法和时间域有限元法进行时间域海洋电磁三维正演研究.采用METIS软件对计算网格进行分区并在每个子区域独立构建时间离散的有限元方程.通过引入拉格朗日乘子将所有子区域耦合建立交界面方程,进而采用GMRES方法迭代求解.该方法可减小求解问题的规模,可用于求解大尺度复杂模型海洋电磁问题求解.
提交时间：2021-05-21
16. 基于深度学习的TEM实时成像研究
摘要： 传统瞬变电磁工作流程通常是在野外采集数据后回到实验室进行数据处理和解释,无法进行现场实时成像,因此施工人员无法实时了解重点区域异常特征.本文基于深度学习理论,自主研发了一套新的瞬变电磁实时成像系统.数值模拟结果表明,该系统具有高效快速的特点,可以划分出重点异常区域的位置.
提交时间：2021-05-21
17. 基于深度学习海洋电磁快速成像方法研究
摘要： 海洋电磁是勘探海底资源的一种重要方法.它具有成本低、环境破坏程度低等优点.由该方法得到的地下电阻率信息是油气解释推断的标志性参数之一,可直接指示油气和天然气水合物的存在及赋存状态.海洋可控源电磁反演受计算速度限制,需要消耗大量的计算资源,难以实现实时成像.深度学习在海量数据处理上有独到优势.因此,本文结合深度学习理论提出一种海洋电磁快速成像方法.理论数据实验结果表明,相比于传统反演,该方法在满足一定成像精度的同时具有快速高效等特点,可以迅速找到海底异常区域的位置,为实现对目标靶区的精细探测提供数据支撑.
提交时间：2021-05-21
18. 基于受试者工作特征的钻孔应变观测震前网络度异常的集群特征分析
摘要： 大地震来临前,震源区通常会伴有地壳形变异常.近年来,钻孔应变数据在四川一云南地区的地震研究中,发现了可能的与地震相关的震前应变异常.然而,这些应变异常是否包含前兆信息,及能否应用在大地震预测研究中尚未得到评估.本文采用受试者工作特征检验法(ROC)预测来评估包含地震前兆的应变异常的可能性.首先建立了中国中部地区7台站的应变观测的拓扑网络,利用多通道奇异谱分析筛选出2010-2017年,7个台站观测数据中的应变成分,以台站间应变成分的皮尔森相关系数定义了拓扑网络的边.根据相关系数阈值获取网络各边的连通性,通过边的连通,计算网络度并提取网络度异常.其次,本文考虑了震前异常的集群特征,提出了一种新的预测策略.设置异常窗Tana,要求异常窗首尾均是异常,窗内1代表存在网络度异常,0则没有.设置相邻预测窗Talm,表示为即将发生地震的时间窗.本模型规定异常窗内的异常个数达到一定比例时,地震发生.若待测地震落在预测窗内,则命中;若不在,则为误报.计算预测命中率,tpr,和误报率,fpr,以fpr为横轴,tpr为纵轴,画出ROC预测结果,通过ROC曲线下面积(AUC)评估预测策略的效率.
提交时间：2021-05-21
19. 基于双源弱磁环原理的瞬变电磁法原理及应用
摘要： 瞬变电磁法(TEM)是一种常用的地球物理电磁方法,广泛应用于矿产资源勘查、煤田采空区、水资源调查、坝基检测等诸多领域.其具有无损检测和不受高阻屏蔽的特点,能够进行近场观测,是一种潜力巨大的电磁方法.瞬变电磁法的原理表明该方法是一种探测纯二次场的优良方法,但在实际勘探中,由于关断电路无法实现理论意义上的阶跃波形,从而在关断期间,一次场与二次场同时存在.这一特点对于目前常用的同点装置、大回线源装置等装置造成了极大影响:首先是使得接收线圈在关断期间接收的是包含一次场的总场响应,直接导致了浅层探测盲区的存在.其次,若要提高晚期信噪比,便要增大发射功率,这样会更加剧浅层盲区的范围.为了解决上述问题,本文提出一种新的基于双源弱磁环原理的瞬变电磁法,具有不受一次场影响的特点,本方法的有效性在考古中得到验证.
提交时间：2021-05-21
20. 安宁河断裂带重复地震识别
摘要： 重复地震是指在断层相同位置发生的地震,这些地震往往具有稳定的复发周期和相近的震级,同时具有高度相似的波形和震源机制.上述特征使得重复地震成为研究断裂带时空变化的有力工具.目前重复地震已被广泛应用于断层深部滑动速率,介质速度变化等研究.而准确的识别重复地震是应用其进行研究的前提.收集了西昌台阵25个宽频带地震台2013年～2019年的连续波形记录,和包含13833个近震事件的震相报告进行重复地震识别.(1)对预处理后的波形,首先利用波形互相关的方法,挑选三分量平均相关系数大于0.8的相似地震.(2)然后通过判断地震相对距离小于破裂尺度,来挑选地震破裂面积重叠的相似地震对.其中,地震破裂尺度通过与地震矩的经验关系估算.在计算地震相对距离时,首先滑动时窗计算互相关,对震相到时进行校正,获得相似地震对的S-P相对到时差.随后采用Li等人(2011)发展的子采样条件下基于S-P相对到时差约束地震相对位置的方法进行计算.(3)经上述处理后,共获得800对破裂面积重叠的相似地震对,进而分为209组相似地震组.(4)为了剔除余震,仅保留发震时间间隔100天以上的事件,同时删除仅包含两个事件的组.最终得到10组重复地震,共计43个地震事件.
提交时间：2021-05-21