检索结果-内蒙古大学图书馆

地球物理学报 2025年第3期68卷 1174-1185页

作者：林小雪韦萌常天琦林婷婷吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共... 详细信息

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共振地下水探测方法已趋于成熟,但由于其存在磁性回路覆盖面积大、响应信号振幅低等问题而无法在高噪声的城市环境中开展应用.针对以上问题,本文提出利用双电性源代替传统大规模磁性源回路,以解决环境适应性问题;推导空间磁场表达式,构建核函数,获取强振幅正演响应,以解决信号幅值低的问题;建立反向脉冲和同向脉冲双电性源激发模型,以讨论最佳双源装置;设置不同收发距和百米级深水案例,以探索收发参数对城市深水场景的探测潜力.经深入分析得知,同向脉冲双电性源装置能够获取远超于反向脉冲双电性源、单电性源以及传统磁性源的磁场覆盖距离、灵敏度核函数辐射深度以及深水信号感应强度.结果证明,本文所提出的双电性源磁共振探测方法具有地形适应性好、探测灵敏度高以及激发深度大等绝对优势,能够极大地拓宽磁场覆盖范围,从方法上突破传统磁性源探测弊端,具备纵深聚焦揭示深部异常体的能力.本文的研究结论为打破传统磁共振探测的瓶颈深度、以及推进城市环境下的磁共振地下水探测进程提供了理论基础.

关键词：电性源磁共振双源信号增强

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可移动式超音频快速电磁勘探技术研究

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现代地质 2025年第2期39卷 514-522页

作者：阮宏宇王猛林祖灿张袭远王心畅周珂宇张辉张魁元张荣薄汪永青张启升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

可控源射频大地电磁法(controlled source radio magnetotelluric method,CSRMT)是一种新型的频率域近地表电磁测深技术。该方法基于传统的大地电磁法(magnetotelluric,MT),通过设置人工发射源,并在远距离处观测电磁场的各个分量,从而... 详细信息

可控源射频大地电磁法(controlled source radio magnetotelluric method,CSRMT)是一种新型的频率域近地表电磁测深技术。该方法基于传统的大地电磁法(magnetotelluric,MT),通过设置人工发射源,并在远距离处观测电磁场的各个分量,从而推断地下结构。本文提出的可移动式超音频快速电磁勘探技术基于可控源射频大地电磁法(CSRMT),它可以利用广播电台发射的AM信号、VLF海军电台发射的甚低频电磁信号、国家授时中心发射的电磁信号这些已有的人工场源进行电磁勘探,可通过运载车装配超音频可控源电磁接收机进行移动式勘探,不需要像传统的CSMT中那样现场布置人工场源,可使勘探效率大幅提升,节约了布置和维护发射机的勘探成本。本项技术中所研发可移动式超音频可控源电磁接收机的带宽范围达到1 Hz~600 kHz,采样率高达2.5 MHz,动态范围达到138 dB,视电阻率测量精度优于3%。

关键词：可控源射频大地电磁法电磁接收机 FPGA 视电阻率

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基于涡度协方差技术的白洋淀湿地蒸散速率研究

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湖泊科学 2025年第3期37卷 1024-1034页

作者：杨磊蒋小伟张志远韩鹏飞欧阳恺皋高冰张源李海涛中国地质大学(北京) 地下水循环与环境演化教育部重点实验室北京100083 中国地质环境监测院北京100081

水面蒸发和植被蒸腾是湿地水平衡的关键要素,如何定量湿地的植被蒸腾速率是水文学领域的难题。本研究采用涡度协方差系统获得的白洋淀典型区域2022年芦苇生长季(4—10月)蒸散速率(ET)为6.75 mm/d,显著大于参考作物蒸散速率(ET_(0))(5.06... 详细信息

水面蒸发和植被蒸腾是湿地水平衡的关键要素,如何定量湿地的植被蒸腾速率是水文学领域的难题。本研究采用涡度协方差系统获得的白洋淀典型区域2022年芦苇生长季(4—10月)蒸散速率(ET)为6.75 mm/d,显著大于参考作物蒸散速率(ET_(0))(5.06 mm/d)。结合蒸发池获得的无植被区水面蒸发速率(E_(w))均值(3.22 mm/d)和遥感方法识别的植被覆盖率(65%)等信息,计算发现植被覆盖区蒸散速率(ET_(c))均值为8.65 mm/d,是E_(w)均值的2.7倍。由于植被覆盖区蒸散主要由植被蒸腾控制,ET_(c)在月尺度与对应观测范围的NDVI呈线性关系,指示与植被生长阶段密切相关。在生长季前期(4月1日—5月18日),ET_(c)由4.19 mm/d逐渐增大至9.76 mm/d,均值为6.86 mm/d,对应作物系数(K_(c),ET_(c)与ET_(0)的比值)为1.01;在快速生长阶段(5月19日—6月24日),ET_(c)介于9.88~13.00 mm/d之间,均值为11.73 mm/d,对应K_(c)为1.77;在成熟阶段(6月25日—9月30日),ET_(c)介于8.19~9.95 mm/d之间,均值为9.19 mm/d,对应K_(c)为1.74;而在衰老阶段(10月1日—10月31日),ET_(c)由8.16 mm/d快速减小到3.58 mm/d,均值为5.66 mm/d,对应K_(c)为1.80。本研究获得的ET_(c)及K_(c)可为白洋淀水量平衡分析和雄安新区水资源安全保障提供科学依据。

关键词：植被蒸腾水面蒸发涡度协方差系统作物系数水平衡白洋淀雄安新区

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基于机器学习和SHAP算法的声波测井曲线重构及可解释性分析

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地质科技通报 2025年第1期44卷 321-331页

作者：黎子豪蒋恕中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室武汉430074 中国地质大学(武汉)资源学院武汉430074

测井技术是查明地下岩性、地层及地质流体的关键技术手段,在石油勘探行业中发挥着至关重要的作用。然而,由于仪器损坏、井眼条件等因素,经常造成测井数据缺失、曲线不全等问题,传统多元线性回归或经验公式方法无法合理地构建测井曲线间... 详细信息

测井技术是查明地下岩性、地层及地质流体的关键技术手段,在石油勘探行业中发挥着至关重要的作用。然而,由于仪器损坏、井眼条件等因素,经常造成测井数据缺失、曲线不全等问题,传统多元线性回归或经验公式方法无法合理地构建测井曲线间的关系模型使得曲线重构精度相对较低,机器学习算法虽能在大量数据之间找到最为合适的数据映射关系进而提高模型精度,但相较而言其所构建的黑箱模型无法得到良好的解释。近期,可解释性算法的运用使得机器学习在重构测井曲线中的应用更为合理。通过将支持向量回归(support vector regression,简称SVR),随机森林(random forest,简称RF)以及极限梯度提升(extreme gradient boosting,简称XGBoost)和传统多元线性回归方法(linear regression,简称LR)的对比对英国能源局22-30b-11号井声波测井曲线进行了模型重构并基于shapley additive explanations(SHAP)算法对XGBoost模型进行了解释。结果表明,XGBoost在测试集上的决定系数(R2)和均方误差(MSE)分别为0.996,6.371,优于SVR的0.990、15.755和RF的0.993、9.871,而传统多元线性回归方法则为0.969、48.895,表明XGBoost对声波时差曲线的重构具有更高的准确度和更好的泛化性能。创新性地采用SHAP算法对XGBoost黑箱模型的解释表明,在模型构建选择重要特征时,XGBoost模型采用地层温度数据作为特征明显合理于多元线性回归方法采用的井径测井数据。最后基于SHAP对模型进行了单点和全局特征交互解释。上述结果表明在声波测井曲线重构方面,机器学习算法明显优于传统的多元线性回归方法,并证明了SHAP算法在声波测井曲线重构机器学习模型解释方面的可行性,为后续机器学习在测井解释中的发展提供了新的思路。

关键词：测井曲线重构机器学习模型解释 SHAP算法声波测井

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法证军事地球物理:战场侦察与痕迹识别

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地球物理学进展 2025年第1期40卷 372-386页

作者：张栋葛良胜吕新彪王斌闫家盼杨煜坤任堃中国地质调查局地球物理调查中心廊坊065000 中国地质调查局地球浅地表探测技术创新中心廊坊065000 中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心北京100055 中国地质大学地质探测与评估教育部重点实验室武汉430074 中国地质大学高等研究院武汉430074 中国地质大学地球物理与空间信息学院武汉430074

法证军事地球物理作为军事地球物理学在军事情报侦测研究领域的新分支,是在战场空间战术战斗等中小尺度军事活动涉及的场地点位内,运用地球物理方法对典型场景地下浅层空间进行高分辨率测量,直接查证可到达区的地质结构信息,类比推断不... 详细信息

法证军事地球物理作为军事地球物理学在军事情报侦测研究领域的新分支,是在战场空间战术战斗等中小尺度军事活动涉及的场地点位内,运用地球物理方法对典型场景地下浅层空间进行高分辨率测量,直接查证可到达区的地质结构信息,类比推断不可到达区相似探测目标的地球物理特征,解决陌生战场环境地质情报侦察识别问题的地球物理方法的统称.主要包括电法、电磁法、地震勘探和磁法等浅地表探测地球物理方法,应用于已知战场环境勘察和陌生战场情报识别的特定场景.法证军事地球物理方法应用的核心是相似、对比、快速、无损,以满足对战场隐匿物体的物理特征识别,其本质是对战场环境情报的证据约束.案例研究表明,电阻率法、面波勘探和探地雷达对浅地表军事活动遗留证据有良好的识别效果.提出多方法联合的法证军事地球物理适宜于动态变化的战场环境勘察取证,与地质方法的有效结合可提升军事情报侦测识别效力.法证地球物理学与军事地质学的交叉研究方向将促进军事地球物理学的理论创新与实践应用.

关键词：法证地球科学军事地球物理学军事地质学战场环境情报侦察识别

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基于地震波的地下介质时变研究进展

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地球与行星物理论评(中英文) 2025年第3期56卷 292-312页

作者：孟益刘志坤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

作为一颗充满活力的星球,地球存在着从秒(如地震破裂)到百万年(如地幔对流)跨越十几个时间数量级的动态演化过程.利用地震波携带的信息,目前已经获得了从分钟到年尺度的地下介质动态变化.本文较为系统地总结了基于地震波的地下介质随时... 详细信息

作为一颗充满活力的星球,地球存在着从秒(如地震破裂)到百万年(如地幔对流)跨越十几个时间数量级的动态演化过程.利用地震波携带的信息,目前已经获得了从分钟到年尺度的地下介质动态变化.本文较为系统地总结了基于地震波的地下介质随时间变化监测方法及应用.首先介绍了一些传统的时变研究方法,包括波速比、剪切波分裂、尾波Q值和接收函数方法、以及时移成像新技术;之后重点介绍利用重复信号研究地下介质变化的新方法,这些信号主要来自主动源、重复地震及背景噪声互相关,基于尾波干涉测量技术,极大提高了波速测量的精度.本文还综述了目前地震波时变监测的主要应用领域,包括火山喷发、地震、滑坡、工业活动、慢地震、内核差速旋转、降雨和地下水等环境因素相关的变化监测.最后基于目前的研究方法和应用情况,从观测技术、数据处理方法和应用领域等方面对地震波速时变研究进行了展望.

关键词：剪切波分裂接收函数尾波干涉法火山喷发地震环境因素时间变化

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MT法和二维地震勘探在太康隆起西部地区地热资源调查评价中的应用

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西北地质 2025年第3期58卷 131-142页

作者：胥博文朱怀亮杨忠彦叶高峰张德森闻爽邵炳松郭充闫晋龙孙健长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北武汉 430100 长江大学地球物理与石油资源学院湖北武汉 430100 天津地热勘查开发设计院天津 300250 中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院北京 100083 中国地质大学（北京）陆内火山与地震教育部重点实验室北京 100083 河南省第六地质大队有限公司河南郑州 450000

为探明南华北盆地太康隆起西部地区深部地层结构及隐伏断裂分布情况，在研究区布设了两条大地电测探测（MT）剖面和两条二维地震勘探测线，其中MT剖面共获得63个测深点，二维地震测线共布设16.24 km。MT数据和地震资料运用不同的数据处... 详细信息

为探明南华北盆地太康隆起西部地区深部地层结构及隐伏断裂分布情况，在研究区布设了两条大地电测探测（MT）剖面和两条二维地震勘探测线，其中MT剖面共获得63个测深点，二维地震测线共布设16.24 km。MT数据和地震资料运用不同的数据处理和反演方法，分别得到了可靠的地下介质二维地电模型和较明显的反射波组。探测结果表明，本次勘探精细标定出了新近系热储层底板和奥陶系热储层顶板构造形态和埋深，解译断裂5条。结合研究区地质、地球物理以及钻孔勘探资料，绘制了研究区新近系底板埋深等值线图和奥陶系顶板埋深等值线图。WR-1井深3306.80 m，钻遇地层为第四系、新近系、三叠系、石炭系—二叠系和寒武系—奥陶系，钻探结果与物探预测较一致。通过对新近系馆陶组降压试验，其最大出水量为100.39 m3/h，出水温度为55℃，达到了本次勘查工作的目标，为后续地热勘探开发工作提供新的证据与信息。

关键词：大地电磁测深二维地震勘探地热资源勘探远景太康隆起

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重磁处理解释系统软件设计与关键实现技术

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地球物理学报 2019年第10期62卷 3744-3759页

作者：郑元满姚长利李泽林刘强地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室中国地质大学(北京)

重磁探测是金属矿勘探的主要手段之一,其处理和解释方法技术已得到很大的发展,研发与其相适应的重磁软件是重要的研究课题.在国家863课题的支持下,我们设计并研发了重磁处理解释集成化软件系统.在分析国内外现有软件不足的基础上,我们... 详细信息

重磁探测是金属矿勘探的主要手段之一,其处理和解释方法技术已得到很大的发展,研发与其相适应的重磁软件是重要的研究课题.在国家863课题的支持下,我们设计并研发了重磁处理解释集成化软件系统.在分析国内外现有软件不足的基础上,我们对重磁软件系统所应具有的操作行为进行了针对性的设计,提出了具有特色的功能设计思路,并进行了针对性的研发实现.为满足深部矿产资源勘探需求和精细化解释需要,提出了更加具有针对性的软件设计解决方案,研发了特色的处理解释模块,核心突出软件的实时可视化和协同交互操作,使软件系统能高效地服务于使用者的目标任务.在优化改进处理、正反演算法的基础上,提出多核并行化方案并实现,提高了软件整体运行速度.最终形成了将数据管理、数据可视化、数据处理及解释有机结合的特色软件系统,为金属矿探测提供了一个高效、有力的工具.

关键词：重磁处理解释软件系统设计实时可视化协同交互并行化

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基于L_p范数稀疏优化算法的重力三维反演

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地球物理学报 2019年第10期62卷 3699-3709页

作者：李泽林姚长利郑元满地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室中国地质大学(北京)

三维密度反演已经成为重力数据定量解释的常规方法,但由于重力数据本身并没有深度分辨率,为了减少由此引起的重力反演的非唯一性,常用的手段是引入额外的先验信息.本文提出了一种重力三维稀疏反演(以下简称稀疏反演)方法,该方法通过求... 详细信息

三维密度反演已经成为重力数据定量解释的常规方法,但由于重力数据本身并没有深度分辨率,为了减少由此引起的重力反演的非唯一性,常用的手段是引入额外的先验信息.本文提出了一种重力三维稀疏反演(以下简称稀疏反演)方法,该方法通过求解物性上下界约束时的Lp范数(0≤p≤1)稀疏优化问题,来获得具有尖锐边界的解.与传统的L2范数反演方法相比,稀疏反演方法可以更加有效地利用已知的物性信息,获得深度分辨率更高的反演结果.此外,我们也分析了稀疏反演方法与二值、三值反演算法的等价性以及在实际应用中需要注意的问题.最后,通过模型试验以及矿区实测数据反演验证了稀疏反演方法的有效性.

关键词：三维重力反演稀疏 Lp范数物性信息

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基于阻尼最小二乘法的位场欧拉反演方法

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地球物理学报 2019年第10期62卷 3710-3722页

作者：刘强姚长利郑元满地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室中国地质大学(北京)

欧拉反演方法是一种常用的估算场源位置的位场反演方法.在欧拉反演方法中如何获得稳定的解是一个还没有得到很好解决的难题,场源异常相互叠加干扰使反演系数矩阵极易奇异是造成反演结果发散的主要原因.我们基于阻尼最小二乘法对欧拉反... 详细信息

欧拉反演方法是一种常用的估算场源位置的位场反演方法.在欧拉反演方法中如何获得稳定的解是一个还没有得到很好解决的难题,场源异常相互叠加干扰使反演系数矩阵极易奇异是造成反演结果发散的主要原因.我们基于阻尼最小二乘法对欧拉反演进行了进一步的分析研究,试图提高反演结果聚集度,获得可靠的反演结果.经过研究发现,阻尼因子的选取、系数矩阵的特征值、坐标系原点的位置设置等因素都会影响反演结果.阻尼系数大小与反演结果向原点压缩的程度呈正相关关系;系数矩阵特征值的大小与反演结果向原点压缩的程度呈负相关关系;并且特征值较小的系数矩阵对应的反演结果对坐标原点的位置变化较敏感.当阻尼系数确定后,采取变换坐标参考点的方法可以获得发散性小、稳定性好的反演结果,据此我们提出了变坐标系筛选方法.为了进一步地缩小反演结果的分布范围,我们根据反演结果与窗口中心点的空间关系对反演结果进行再次筛选.模型实验表明,阻尼最小二乘法欧拉反演方法和变坐标系筛选方法简单易行,可以明显地改善反演效果,增强反演结果的聚集程度.

关键词：欧拉反演矩阵奇异性阻尼最小二乘法变坐标系

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