检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化学报 2023年第2期49卷 246-271页

作者：薛霄于湘凝周德雨彭超王晓周长兵王飞跃天津大学智能与计算学部天津300072 山东大学软件学院济南250101 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 中国地质大学(北京)信息工程学院北京100083

随着信息技术的发展,复杂系统越来越多地呈现出社会、物理、信息相融合的特征.因为这些系统涉及到了人和社会的因素,其设计、分析、管理、控制和综合等问题正面临前所未有的挑战.在这种背景下,计算实验应运而生,通过“反事实”的算法化... 详细信息

随着信息技术的发展,复杂系统越来越多地呈现出社会、物理、信息相融合的特征.因为这些系统涉及到了人和社会的因素,其设计、分析、管理、控制和综合等问题正面临前所未有的挑战.在这种背景下,计算实验应运而生,通过“反事实”的算法化,为量化分析复杂系统提供了一种数字化和计算化方法.对于计算实验方法的发展现状与未来挑战进行了全面梳理:首先介绍了计算实验方法的概念起源与应用特征;然后详细阐述了计算实验的方法框架与关键步骤;接着展示了计算实验方法的典型应用,包括现象解释、趋势预测与策略优化;最后给出了计算实验方法所面临的一些关键问题与挑战.旨在梳理出计算实验方法的技术框架,为其快速发展与跨学科应用提供支撑.

关键词：计算实验人工社会多主体建模实验设计路线图

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环太平洋强震引起的稳态形变场及其地球动力学含义

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地球物理学报 2024年第11期67卷 4105-4120页

作者：赵濬哲付广裕刘泰陆内火山与地震教育部重点实验室(中国地质大学北京)北京100083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 中国地震局地震预测研究所北京100036

地震引起的稳态形变由同震形变和震后地幔黏滞性松弛效应的累积两部分组成.本文首先利用球形地球地震位错理论计算了智利MW8.8地震引起的同震水平位移和震后地幔黏滞性松弛效应,发现近场以同震变形为主,远场变形主要来自震后地幔黏滞性... 详细信息

地震引起的稳态形变由同震形变和震后地幔黏滞性松弛效应的累积两部分组成.本文首先利用球形地球地震位错理论计算了智利MW8.8地震引起的同震水平位移和震后地幔黏滞性松弛效应,发现近场以同震变形为主,远场变形主要来自震后地幔黏滞性松弛效应的累积.接着,本文计算了环太平洋地区373个MW7.0及以上中浅源强震引起的同震和稳态水平位移和稳态应变,发现环太平洋强震引起的稳态水平位移在地震带附近由同震破裂主导,随着震后时间的增加,地幔黏滞性松弛效应逐渐扩展到整个太平洋板块,在太平洋中心区域亦可达分米量级,稳态水平位移的方向大致与太平洋板块、欧亚板块和美洲板块的运动方向一致;环太平洋强震使得整个太平洋板块呈现出明显的西北-东南方向的拉张应变,在东太平洋海隆处引起的稳态拉张应变超过10-7,拉张方向与东太平洋海隆的走向近似垂直.上述拉张性稳态应变表明,环太平洋地震引起的地幔黏滞性松弛效应降低了洋中脊扩张的难度,是引起海底变形的重要机制之一.环太平洋强震在中国东北地区产生的稳态水平位移年变化率与GNSS水平速度场在方向上大体一致,但在量级上占观测结果的20%~70%,表明环太平洋强震引起的地幔黏弹性松弛效应是现今中国大陆GNSS速度场的一个重要组成部分.

关键词：环太平洋地震稳态变形地震位错理论地球模型断层滑动模型

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基于时移地震属性识别海底咸水层CO2运移的影响因素

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地质学报 2025年

作者：王耀葵王秀娟李三忠李清平匡増桂邢磊杨胜雄深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学海洋地球科学学院海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室崂山实验室北京怀柔实验室天然气水合物勘查开发国家工程研究中心广州海洋地质调查局南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)

大陆边缘盆地作为海洋油气富集区,海底浅层广泛发育未固结的高孔隙砂质咸水层,具有开展CO2地质封存的有利条件。本文基于北海Sleipner油田CO2封存项目的时移地震和测井数据,采用多种地震属性联合分析,系统研究了封存区流体运移体系及咸... 详细信息

大陆边缘盆地作为海洋油气富集区,海底浅层广泛发育未固结的高孔隙砂质咸水层,具有开展CO2地质封存的有利条件。本文基于北海Sleipner油田CO2封存项目的时移地震和测井数据,采用多种地震属性联合分析,系统研究了封存区流体运移体系及咸水层内CO2运移的影响因素。利用CO2注入前三维地震数据的相干及振幅属性,在咸水层上覆地层识别了230个麻坑及块体搬运沉积,下伏地层发育侵入砂体、丘状隆起及多边形断层。通过对比CO2注入后三维地震数据中相干及振幅属性差异,发现CO2注入前的流体运移通道内出现弱振幅特征和咸水层内断裂演变为管状通道的异常指示。通过椭圆拟合CO2展布形态、流体疏导体系对比及咸水层顶底形态特征分析,认为砂岩侵入体对咸水层形态改造是影响CO2沿长轴展布的主要因素,注入前的流体运移通道会阻碍CO2横向运移,新形成的管状通道则成为CO2垂向运移的优势路径。本研究证实时移地震属性分析技术可为海底碳封存目标优选和CO2运移预测提供有效手段。

关键词： CO 封存时移地震流体运移咸水层

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基于深度学习与联合降噪的可控源音频大地电磁抗干扰数据处理方法研究

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地球物理学进展 2024年第4期39卷 1457-1473页

作者：刘卫强林品荣陈儒军张昆陈昌昕刘旭自然资源部深地科学与探测技术实验室中国地质科学院北京100037 自然资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所廊坊065000 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083

可控源音频大地电磁法(CSAMT)是在天然源大地电磁法(MT)基础上发展起来的一种近地表地球物理探测方法.随着社会经济的发展,CSAMT数据质量受到噪声干扰的严重影响.在实际勘探中,电磁场的时间序列通常与大尺度趋势项漂移、短时突发强干扰... 详细信息

可控源音频大地电磁法(CSAMT)是在天然源大地电磁法(MT)基础上发展起来的一种近地表地球物理探测方法.随着社会经济的发展,CSAMT数据质量受到噪声干扰的严重影响.在实际勘探中,电磁场的时间序列通常与大尺度趋势项漂移、短时突发强干扰和尖峰脉冲干扰相叠加,导致计算的电阻率谱失真.本文提出一种基于深度学习与联合降噪的可控源音频大地电磁抗干扰数据处理方法.首先,提出了一种层状大地可控源音频大地电磁时间序列正演算法,用于生成不含噪声干扰的标准电磁信号.然后,训练了长短时记忆神经网络(LSTM)来识别噪声类型.最后,采用改进经验模态分解、相关分析数据挑选和稳健统计来对CSAMT时间序列进行联合降噪.仿真数据测试结果表明,LSTM对多源混合噪声干扰的识别准确率可以达到95%以上,联合降噪算法可以将数据误差从20%左右降低到3%以下.最后,将该方法应用于内蒙古某矿区实测数据集,有效提高了低频段视电阻率和视相位的精度.

关键词：可控源音频大地电磁信噪识别信噪分离长短时记忆神经网络联合降噪算法

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全直径岩心核磁扫描数据超分辨率重建技术——一种基于全局非负最小二乘的方法

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石油实验地质 2025年

作者：马莹颖彭泽波陈敬智吴飞聂昕廖中枢张宫长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室中国石油新疆油田分公司勘探事业部中海油田服务股份有限公司油田技术研究院苏州纽迈分析仪器股份有限公司

全直径岩心核磁共振扫描技术是非常规油气勘探中重要的探测分析技术之一，可以得到连续高分辨的钻井岩心孔隙度、渗透率及流体饱和度等信息。但由于其测量敏感区较大，不同位置信号混叠在一起，测量结果纵向分辨率远低于仪器采样的分辨... 详细信息

全直径岩心核磁共振扫描技术是非常规油气勘探中重要的探测分析技术之一，可以得到连续高分辨的钻井岩心孔隙度、渗透率及流体饱和度等信息。但由于其测量敏感区较大，不同位置信号混叠在一起，测量结果纵向分辨率远低于仪器采样的分辨率，无法满足薄互层储层对纵向分辨率的要求。为提高全直径岩心核磁共振测量结果的纵向分辨率，将测量数据作为仪器敏感区函数和岩心真实信号的卷积，并通过全局非负最小二乘的方法实现原始信号的高分辨率重建，无需改变现有仪器结构和测量模式。通过数值模拟、物理实验和实测数据分析验证了该方法的可行性，实际资料应用表明，高分辨率处理后的核磁共振测井孔隙度与气测孔隙度符合率更高，该方法能够显著提高全直径岩心核磁测量结果的纵向分辨率，可以为薄互层储层带来更好的探测效果。

关键词：核磁共振全直径岩心纵向分辨率薄互层储层高分辨率重建非负最小二乘法

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基于BTTB矩阵结构的全张量重力梯度快速正反演

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东华理工大学学报(自然科学版) 2025年

作者：熊洛樊贾正元胡斌张刚张贵宾中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院中国地质大学(北京)陆内火山与地震教育部重点实验室东华理工大学地球物理与测控技术学院

为解决全张量重力梯度数据和地下模型精细剖分反演时面临的内存需求高、计算量大等问题,提出了一种基于分块托普利兹(BTTB)结构的全张量重力梯度快速正反演方法。该算法采用矩形棱柱体剖分,使模型网格和观测点均匀、规则分布,并利用BTT... 详细信息

为解决全张量重力梯度数据和地下模型精细剖分反演时面临的内存需求高、计算量大等问题,提出了一种基于分块托普利兹(BTTB)结构的全张量重力梯度快速正反演方法。该算法采用矩形棱柱体剖分,使模型网格和观测点均匀、规则分布,并利用BTTB矩阵结构对灵敏度矩阵进行压缩,结合二维快速傅里叶变换(2D FFT)实现高效正演计算,同时在密度约束下采用预条件共轭梯度法进行迭代反演。模型试验显示,基于BTTB矩阵结构的正演计算速度与频率域正演相当,是使用图形处理器(GPU)并行的传统正演速度的几百至几千倍,而计算精度较频率域正演高了1个数量级。在测试计算机内存为32 GB的条件下,能实现5×10～7个模型单元、1×10～6个测点的重力梯度正演计算,空洞模型反演结果能准确圈定出人工地下通道的位置范围。试验结果表明,基于BTTB矩阵结构的快速计算能显著提高正反演计算速度,同时保证计算精度,并增强处理大数据量的能力。

关键词：全张量重力梯度 BTTB矩阵预条件共轭梯度法快速正反演算法高分辨率反演

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光纤时间频率同步技术及应用

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仪器仪表学报 2024年第2期45卷 47-62页

作者：陈雨锋王波清华大学精密仪器系北京100084 时空信息精密感知技术全国重点实验室北京100084 光子测控技术教育部重点实验室北京100084 中国兵器工业导航与控制技术研究所北京100089

时间是人类目前测量和复现不确定度指标最高的物理量,代表了人类科技发展的最高水平。光纤时频同步技术经过几十年的发展,目前已广泛应用于量子计量、射电干涉测量、定位导航、现代通信、电力电网、高能物理、大地测量等诸多领域,成为... 详细信息

时间是人类目前测量和复现不确定度指标最高的物理量,代表了人类科技发展的最高水平。光纤时频同步技术经过几十年的发展,目前已广泛应用于量子计量、射电干涉测量、定位导航、现代通信、电力电网、高能物理、大地测量等诸多领域,成为人类社会高效运行的重要支撑。得益于光纤时频同步技术的高可靠性和高稳定度,综合原子时“分布式”和“实时性”这一长期存在的矛盾得到了解决。文章介绍了光纤时频同步技术的发展历史、各技术路径的研究现状,以及基于北京地区光纤时频同步网生成的分布式实时综合原子时。在此基础上,指出光纤时频同步的发展重点正从技术研究转为大规模网络化应用,开展基于光网络的多功能、多应用融合研究,实现一体化通信、感知、计算、测量、控制,将是未来的重要发展趋势。

关键词：光纤网络时间同步频率同步光载射频综合原子时

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磁矢量势的全球电磁感应时间域三维有限元正演计算方法

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地球物理学报 2024年第5期67卷 2015-2028页

作者：杨聪任政勇陈程姚鸿波唐旭汤井田中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083 自然资源部深地科学与探测技术实验室北京100094 有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司长沙410014

全球电磁感应测深方法能获得地球深部电导率结构分布,目前被广泛应用于地球内部结构与热状态研究.地磁台站与地磁卫星观测的电磁感应数据为时间序列信号,在时间域分析全球电磁感应数据,特别是分析频谱极宽的磁暴脉冲响应,具有天然的优势... 详细信息

全球电磁感应测深方法能获得地球深部电导率结构分布,目前被广泛应用于地球内部结构与热状态研究.地磁台站与地磁卫星观测的电磁感应数据为时间序列信号,在时间域分析全球电磁感应数据,特别是分析频谱极宽的磁暴脉冲响应,具有天然的优势.然而,当前的全球电磁感应数据解释技术一般在频率域进行,缺少时间域中的研究成果.为了弥补缺少时间域全球电磁感应数据解释方法的问题,本文开发了一种基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域三维有限元并行正演求解方法,具备高精度快速计算源于地球外部时变电流源的地球感应电磁场时间序列的能力,特别适合于计算与分析频谱极宽的磁暴脉冲电磁感应时变响应.首先,建立基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域微分控制方程,结合磁层外部电流源的物理属性建立边界条件和初始条件,从而构建出全球电磁感应时间域初始边界值问题.然后,利用四面体矢量有限元技术和无条件稳定的隐式后退欧拉公式,分别实现磁场矢量势的空间域和时间域离散,进而获得不同时刻的实系数大型有限元线性方程组,借助于高性能并行直接求解器,快速高精度地求解不同时刻的磁场矢量势与感应磁场.最后,利用理论模型验证本文算法的正确性.利用Dst磁暴环电流指数建立的时间域电流源与真实地球三维电性模型,研究"澳科一号"后续卫星200 km轨道对中国和澳大利亚下方地幔转换带高导体的探测能力,结果表明这些地幔转换带异常体在200 km卫星轨道高度能产生明显异常.综上所述,本文开发的时间域全球电磁感应方法不仅具备精确快速计算全球感应电磁场时间序列响应的能力,还能为反演与解释"澳科一号"等我国地磁卫星观测数据提供技术支持.

关键词：时间域全球电磁感应矢量有限元法三维正演地幔电性结构

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高精度小三维地震采集技术在深水天然气水合物勘探中的应用

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地质学报 2024年第9期98卷 2678-2685页

作者：周大森杨册曾宪军勾丽敏姚庆旺胡童颖自然资源部海底矿产资源重点实验室中国地质调查局广州海洋地质调查局广东广州511458 天然气水合物勘查开发国家工程研究中心广东广州511458 中国地质大学(北京) 北京100083 天津大学精密测量技术与仪器国家重点实验室天津300072

本文针对常规二维地震探测和传统油气三维地震探测均无法满足水合物高分辨率勘探和矿体精细描述的需求的问题,研发了一套高精度小三维地震采集系统,以及与之匹配的小三维地震观测系统和施工技术方法。经过多次海试不断改进优化,最终形... 详细信息

本文针对常规二维地震探测和传统油气三维地震探测均无法满足水合物高分辨率勘探和矿体精细描述的需求的问题,研发了一套高精度小三维地震采集系统,以及与之匹配的小三维地震观测系统和施工技术方法。经过多次海试不断改进优化,最终形成一套满足深水浅层水合物矿体高精度、高分辨率成像需求的天然气水合物小三维地震采集技术,并在生产工区完成满覆盖50 km^(2)的三维地震采集作业。该技术采集数据质量高,具有更高的空间采样率,叠加剖面在横向、纵向分辨率上相对常规三维地震都有显著提升,在300 m以浅地层细节刻画能力更强,成像清晰度优。该技术的研发打破了天然气水合物勘查开发核心技术装备受制于人的被动局面,为我国天然气水合物精细勘查开发提供了技术支撑。

关键词：天然气水合物高精度小三维地震勘探系统清晰成像天然气水合物精细勘查

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深海沉积物中稀土元素浸出及LIBS光谱探测方法研究

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光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 469-475页

作者：韩焱杜增丰田野卢渊石学法栾振东于淼张鑫中国科学院海洋研究所中国科学院海洋地质与环境重点实验室&深海极端环境与生命过程研究中心山东青岛266071 崂山实验室山东青岛266061 中国海洋大学信息科学与工程学部物理与光电工程学院山东青岛266100 自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 中国科学院大学北京100049

深海稀土,是指深海盆地中富含稀土元素的沉积物,是继多金属结核、富钴结壳及多金属硫化物之后被发现的第四种深海金属矿产,具有巨大的资源潜力。目前,我国针对深海稀土资源的调查和探测技术研究十分薄弱,缺乏完备的能够实时探测深海沉... 详细信息

深海稀土,是指深海盆地中富含稀土元素的沉积物,是继多金属结核、富钴结壳及多金属硫化物之后被发现的第四种深海金属矿产,具有巨大的资源潜力。目前,我国针对深海稀土资源的调查和探测技术研究十分薄弱,缺乏完备的能够实时探测深海沉积物中稀土元素(REY)的技术手段,无法从深海沉积物中准确探测到稀土元素。激光诱导击穿光谱(LIBS)具有原位、实时、连续、非接触等独特优势,近年逐渐应用到水下元素分析中。由此,提出了一种深海稀土探测新方法,即将深海沉积物中的稀土元素通过无机酸浸出,而后利用LIBS的水下分析能力对深海沉积物浸出液中的离子态稀土元素进行探测。深海沉积物经预处理后,进行了不同无机酸种类和浓度、固液比及时间条件的浸出实验,研究了各个条件对稀土元素浸出过程的影响。通过对比各浸出液中稀土元素的浸出率获得最佳浸出条件,即HNO3浓度1.5 mol·L^(-1)、液固比2∶1、浸出时间5 min。利用LIBS对浸出液中稀土元素(Y、La、Nd)进行分析,光谱经平均处理、波长位移差分算法(WASS)校正后,进行单变量回归(UVR)和偏最小二乘法(PLS)分析。UVR分析获得稀土元素(Y、La、Nd)最佳线性回归结果的回归系数分别为0.87、0.83、0.80,对应检测限为3.55、4.09和5.71μg·g^(-1);PLS获得了显著优于UVR的回归结果,且获得更好的回归系数,分别为0.97、0.99、0.97。分析结果表明,PLS较UVR更适合深海沉积物的定量分析,同时证明了LIBS具有深海原位稀土元素探测的潜能,证实了利用LIBS结合多变量回归分析对深海沉积物中稀土元素进行检测和评价是可行的,为实现LIBS深海稀土探测提供数据支持。

关键词：深海沉积物稀土元素酸浸激光诱导击穿光谱

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