要基于低电离层加热理论和甚低频电波在地一电离层波导中传播理论，建立低电离层扰动对甚低频电波传播影响的分析模型，并利用实验数据验证了该模型的正确性．据此模型，研究了加热功率、加热波极化以及背景参数所导致的低电离层扰动对不同频率甚低频电波传播的影响．结果表明，低电离层扰动越强，则通过该区域内甚低频波幅度和相位的相对变化越...
重力波、中性风场、电场是激发电离层扩展F的主要影响因子，本文基于中低纬电离层扩展F发展的物理模型，通过电场强度、背景风场对扩展F影响作用的分析和经验对比，首先验证了模型的有效性，后借助该模型数值模拟了给定背景环境下三种尺度初始电子密度扰动条件下扩展F的发展情况，同时研究了利用化学物质释放实现一定尺度扰动，进而激发扩展F的...
利用气象、电离层和气候卫星联合观测系统COSMIC掩星2007-2013年探测资料，分析了120°E经线附近电离层E层区域（70～140km）闪烁指数的季节、地方时和空间变化．结果表明强电离层闪烁主要集中在磁纬度±30°内，夏季达到最大，冬季其次，春季最小．闪烁峰值大小与太阳辐射有关，但北半球夏冬季闪烁峰值大于南半球观测结果，秋半球闪烁峰值大于春半...
文利用中国北极黄河站多波段全天空极光观测数据，选取稳定的日侧极光弧，统计研究了极光强度比I557.7/I630.0与极光发光强度I557.7的相关关系.发现I557.7在午前暖点和午后热点区附近出现极大值，分别为2.2 kR和2.9 kR；而I630.0在磁正午出现极大值，为1.5 kR.当I557.7从0.1 kR增加到10 kR时，极光强度比I557.7/I630.0也由0.2增加到9.结合DMSP卫...
利用中国科学院国家空间科学中心廊坊站（40.0°N，116.3°E）钠荧光多普勒激光雷达2011年至2013年共约82 h的钠原子数密度和垂直风观测数据，分析了廊坊地区中间层顶区域大气重力波耗散引起的钠原子输送特征.分析得到，90～100 km处重力波耗散引起的平均钠原子垂直通量整体为负，钠原子向下输送，在93 km处达到最大负值-1.47×108m^-3 m·s^-1，85...
海平面的海啸波会产生大气重力波进而引发电离层扰动.本文利用日本GPS总电子含量数据来探测2011年3月11日Tohoku海啸引发的电离层扰动.观测结果表明，在日本上空的电离层中存在两种重力波信号，分别由海平面的海啸波以及地震破裂过程产生.地震产生的电离层重力波分布在震中周围（包括海洋上空以及远离海洋的区域），而海啸引发的电离层重力波主...
本文针对CHAMP型卫星建立了顾及非线性改正的轨道扰动方程定轨理论与方法.首先从卫星运动的二阶微分方程出发，引入了正常引力位以及相应的参考轨道，然后分别推导了线性化轨道扰动方程与顾及非线性改正的轨道扰动方程，同时说明了建立的线性化轨道扰动方程与目前处理CHAMP卫星数据的动力学定轨方法是等价的.其次分别对线性化轨道扰动方程与顾及...
气压、温度和水汽含量等大气物理参数的时空变化导致的对流层延迟是制约合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar，InSAR）高精度应用的重要因素之一.最新研究显示气象再分析资料在补偿对流层延迟影响方面具有巨大的应用潜力，这促使我们对其有效性和鲁棒性做进一步的研究和探索.本文首先推导了利用气象再分析资料对InS...
全球造山带及中国大陆中西部普遍具有强烈起伏的地形条件．复杂地形条件下的地壳结构成像问题像一面旗帜引领了当前矿产资源勘探和地球动力学研究的一个重要方向．深地震测深记录中反射波的有效探测深度可达全地壳乃至上地幔顶部，而初至波通常仅能探测上地壳浅部．为克服和弥补初至波探测深度的不足，本文基于前人对复杂地形条件下初至波成像的...
2013年芦山MS7.0地震发生后，鲜水河断裂北西段的侏倭、虚墟等跨断层测点基线测项均出现不同程度的异常变化，异常核实结果认为基线异常属实.该异常变化是否与芦山地震的发生存在一定关联性，值得深入研究.本文首先分析芦山地震发生前后鲜水河断裂北西段不同基线长度的变化特征.基于鲜水河断裂带及邻区三维非线性黏弹性有限元模型，以GPS观测资...
中国东北地区位于中亚造山带东段，夹持在西伯利亚板块、华北板块和太平洋板块之间，是解决东亚大陆构造演化的关键区域，其中额尔古纳地块和兴安地块位于东北地区西部，是两个十分重要的地质构造单元．横过额尔古纳地块东缘和兴安地块西缘的大地电磁测深剖面揭示了两块体结合带附近的深部电性结构，进而为该区构造演化提供新的电性依据．本文通...
在SinoProbe-01项目的资助下，完成了一条跨越鄂尔多斯地块北部、河套断陷盆地和阴山造山带的大地电磁剖面，剖面长约440km，共包括24个宽频测点和4个宽频长周期联合测点．采用NLCG算法对TE和TM模式数据进行了二维反演，获得了该剖面的二维电性结构模型．结果表明：鄂尔多斯地块北部由浅至深电性结构比较简单，成层性较好，大体可分为低阻沉积盖...
针对目前高坝坝址地震动参数确定方法的一些不足，本文尝试了一种基于地震学理论的坝址区三维地震动场生成方法．基本思路是将地震学和工程学结合，针对设定地震，建立震源-传播介质-坝址峡谷场地数值模型，通过超大规模的数值计算，模拟地震波从发震断层破裂开始到坝址场地的物理传播过程，生成坝址区的三维地震动参数．与传统基于衰减关系的地...
为研究我国地震烈度的评定是否存在随时间变化的趋势，本文从统计的角度，选取合适的烈度衰减关系模型作标准，基于残差分析的基本原理，对1900年到2013年间392个地震的烈度评定值随年份变化的趋势进行了统计分析，并提出一种改进的衡量拟合优劣的算法，量化数据的整体偏差并直观地展现数据的离散程度．统计检验结果表明，烈度评定值无论按区域...
海底冷泉活动在全球大陆边缘海域广泛分布．与传统利用高频声学方法探测海底冷泉羽状流不同，本文利用常规多道反射地震（地震海洋学）方法对海底边界附近水体进行成像，结合盆地流体逸散结构特征，圈定活动冷泉流体活动发育位置，分析其地震反射特征和流体活动特征．研究表明，活动冷泉流体渗漏、逸散活动在多道反射地震剖面上一般呈羽状、扫帚...
四川盆地是我国重要的含油气区，关于盆地现今地温场的工作，前人已经做过一些研究．而对于近年来页岩气勘探取得突破性进展的川东南焦石坝地区，现今地温场的研究工作甚少．本文基于川东南高陡褶皱带焦石坝页岩气区新增的3口钻井的稳态测温数据和118块岩石样品热导率数据，计算了研究区的地温梯度和大地热流值．结合前人的研究成果，编制了研究...
本文基于多波束测深和高分辨率多道反射地震数据研究了东沙海域深水巨型水下沙丘的特征．巨型水下沙丘发育在230～830m水深的上陆坡范围内，呈斑块状分布．NW—SE向的近海底流体运动不仅冲蚀地层，形成了三条与水下沙丘间隔分布的冲蚀带，为水下沙丘提供了沉积物来源，同时也为水下沙丘的形成提供了动力源．研究区水下沙丘波长（L）范围55～510r...
针对利用地震道进行相对波阻抗反演中遇到的横向连续性难以保持、初始子波容错度差以及随机噪声干扰影响反演结果等问题，提出了一种基于矩阵Toeplitz稀疏分解的相对波阻抗反演方法．该方法将地震数据剖面的Toeplitz稀疏分解问题分解为两个子反演问题，其一以Toeplitz子波矩阵元素为待反演的参数，用FusedLasso方法求解，可保证子波具有紧支集且...
在地震勘探随机噪声压制领域，噪声通常被假设为平稳、高斯随机过程的信息．然而，在某些情况下，这样的假设并不准确．本文应用现代统计检验方法对地震勘探随机噪声的平稳性、高斯性和线性进行了研究．结果表明地震勘探随机噪声并不是传统意义上认为的平稳随机过程，其平稳性受到噪声时长和采集环境复杂程度的影响．发现噪声时间越长，采集环境...
全波形反演利用地震记录中的振幅、走时和相位等信息，通过拟合实际地震记录和计算波场来定量提取地下介质的弹性参数，进而为勘探地震成像、速度建模以及大尺度构造演化分析等提供可靠依据．但全波形反演计算量巨大，特别是应用于三维大区块叠前数据时，生产成本仍然很高．本文介绍并比较了时间域和频率域的全波形反演方法，综合两者的优点，最...
越来越多的观测发现，在地震、火山爆发、泥石流等重大自然灾害发生前，常产生异常的次声信号，这为地震及其他自然灾害的预报工作增加了一种可能的信息；同时，次声还是监测大气层、浅地表爆炸的有效手段．在自然灾害和爆炸事件次声监测中，慢度和方位角等参数对于源信号传播、定位以及源性质识别等工作具有重要意义．然而，目前的慢度和方位角...
目前完全弹性介质中面波频散特征的研究已较为完善，多道面波分析技术（MASW）在近地表勘探领域也取得了较好的效果，但黏弹介质中面波的频散特征研究依然较少．本文基于解析函数零点求解技术，给出了完全弹性、常Q黏弹和Kelvin—Voigt黏弹层状介质中勒夫波频散特征方程的统一求解方法．对于每个待计算频率，首先根据传递矩阵理论得到勒夫波复频...
近年来，面向实际应用的TI介质准P波正演模拟与逆时偏移成像技术受到空前的关注．基于常规耦合型传播方程的正演模拟方法不仅存在伪横波及频散假象干扰，而且还遭受模型参数限制（η〉0）和不稳定影响；而纯qP波方程的推导繁琐，且由于方程中包含拟微分算子造成求解难度大且精度有限．为此，本文首先构建了一种适用于任意TI介质的纯qP波传播算子...
为了避免形态滤波方法在大地电磁强干扰分离中的“过处理”、进一步保留大地电磁低频段的有用信息，提出基于信噪辨识的矿集区大地电磁噪声压制方法．首先，从信号处理的角度剖析矿集区典型强干扰与天然大地电磁微弱信号之间的定量辨识关系，利用形态分形维数和形态膨胀谱熵对大地电磁信号与强干扰进行信噪辨识．然后，结合形态滤波技术和阈值法...
海洋可控源电磁法（CSEM）对海底高阻体的反映比较灵敏，可用于天然气水合物探测资料的定性解释和反演研究．海洋CSEM资料的共中心点（CMP）域转换方式，可在横向上较好地分辨高阻储层．本文提出在CMP域实现一维频率域海洋可控源电磁资料高斯-牛顿反演算法．鉴于一维反演是解释地球物理资料的基础，较于二维和三维反演方法有着更高的计算效率和...
本文实现了2．5维电导率正交各向异性海洋可控源电磁等参有限元数值模拟．利用傅里叶变换导出了电导率正交各向异性2．5维海洋可控源电磁法波数域电磁场耦合方程，采用伽里金加权余量法推导了相应的有限元方程；采用任意四边形单元对研究区域进行剖分，在单元中进行双二次插值，将有限元方程化为线性代数方程组；最后，求解线性方程组并进行反傅...
大地线性构造往往与块体或物性的边界、断裂的几何延伸相关联，是地学研究的重要目标构造．在大地电磁法中，传统的方法是通过反演得到的电性结构的差异来解译线性构造，是一种间接分析方法．由于线性构造发育处走向和倾向明显，二维性较其他地方一般会更强，故而在阻抗张量成像分析中，相应的二维有效因子就会比较大，最佳主轴统计分布会更加明...
利用观测数据确定地质体的边界位置是位场数据解译中的一项重要工作，传统的边界识别滤波器通常不能均衡深、浅部的地质体边界，近些年相关研究开始致力于发展均衡边界滤波器．本文基于Theta图法定义了新的边界识别滤波器，详述了滤波器波数域及空间域的主要计算公式，通过模型验证，该滤波器显著压制了Theta图法对深部地质体边界的放大作用，较...
基于满足扩散方程的电磁偏移场解析式，推导了能够应用于实际数据处理的电磁偏移数值滤波器．为了合理选取滤波器参数，本文基于偏移微分方程，构建了满足偏移微分方程的解析测试场，通过测试场与偏移数值滤波器处理结果比较，重点研究了滤波器窗口大小、采样距离、偏移深度等滤波器参数对数值偏移滤波效果的影响，确定了数值滤波器参数选择原则...
全局弱式无单元法是在有限单元法基础上发展起来的一种数值模拟方法，它采用局部支持域内的节点信息来构造形函数实现局部精确逼近，摆脱了单元，仅依赖于节点信息，具有预处理简单、模拟精度高、灵活性强的特点，适用于复杂地电条件下直流电阻率正演模拟．本文采用RPIM构造直流电阻率全局弱式无单元法形函数，利用RPIM形函数推导了直流电阻率全...
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