检索结果-内蒙古大学图书馆

雷达学报(中英文) 2021年第1期10卷 74-85页

作者：薛策文冯晅李晓天梁文婧周皓秋王颖吉林大学地球探测科学与技术学院近地面探测技术重点实验室地球信息探测仪器教育部重点实验室吉林大学吉林大学国家发展与安全研究所

对于相同地下目标体,相比大部分传统单极化探地雷达,全极化探地雷达(FP-GPR)可以测得更全面的极化数据,称为VV, HH, VH。为了对地下目标体进行更全面精细的成像和识别,数据融合技术被应用于FP-GPR将3种不同极化模式的极化信息结合起来... 详细信息

对于相同地下目标体,相比大部分传统单极化探地雷达,全极化探地雷达(FP-GPR)可以测得更全面的极化数据,称为VV, HH, VH。为了对地下目标体进行更全面精细的成像和识别,数据融合技术被应用于FP-GPR将3种不同极化模式的极化信息结合起来。然而,目前全极化探地雷达数据融合常用的加权平均融合方法,它会掩盖全极化的优点,同时也无法同时适应不同的散射机制。因此,该文提出了基于主成分分析(PCA),拉普拉斯金字塔(LP)以及多尺度小波变换(WT)的3种FP-GPR数据融合方法。为了检验几种数据融合方法的可靠性,该文在实验室分别测量了代表3种不同基本散射机制目标体的FP-GPR数据进行分析,引入瞬时振幅为主、梯度为辅的方法将加权平均融合方法与3种方法进行比较。结果表明该研究所应用的3种数据融合方法效果均优于加权平均融合,并且3种方法可以分别适应不同散射机制的目标体,主成分分析融合可以更好的应用于未知散射机制目标体。最后,将主成分分析融合应用于实际冰裂缝数据成像,得到很好的融合效果,且优于加权平均融合方法。

关键词：全极化探地雷达数据融合主成分分析拉普拉斯金字塔小波变换目标体成像

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基于应变率的分布式光纤声波传感全波形反演研究

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地球物理学报 2022年第9期65卷 3584-3598页

作者：刘辉李静迟本鑫吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 地球信息探测仪器教育部重点实验室(吉林大学) 长春130026 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院武汉430077

分布式光纤声波传感系统(Distributed Acoustic Sensing,DAS)是近年来迅速发展的新型地震数据采集系统.与传统地震检波器相比,DAS具有耐受恶劣环境,易实现大区域高密度观测等优点.传统地震检波器测量质点速度,而DAS接收沿光纤的轴向应变... 详细信息

分布式光纤声波传感系统(Distributed Acoustic Sensing,DAS)是近年来迅速发展的新型地震数据采集系统.与传统地震检波器相比,DAS具有耐受恶劣环境,易实现大区域高密度观测等优点.传统地震检波器测量质点速度,而DAS接收沿光纤的轴向应变率(或应变)信号,传统基于速度—应力场弹性波方程全波形反演无法直接用于DAS数据反演.在前人DAS数据全波形反演研究中,将DAS数据转换为沿光纤的质点速度,但会放大低波数噪声,在低信噪比条件下影响反演精度.本文提出了直接基于应变率数据的DAS信号全波形反演方法.首先推导实现了直接基于应变率参数的DAS数据全波形反演理论.其次通过典型模型测试和DAS实测数据验证了直接基于应变率的全波形反演方法在DAS数据速度反演中的可行性和有效性.

关键词：分布式光纤声波传感器应变率全波形反演频散曲线

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非线性弹性地震学研究进展与展望

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地球物理学进展 2023年第2期38卷 513-531页

作者：柏韩冯晅刘乾侯贺晟安娅菲吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 自然资源部应用地球物理重点实验室长春130026 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026 中国地质科学院北京100037

非线性弹性地震学是基于岩石非线性弹性关系的地震波传播理论,也是当前地球物理学一个前沿的研究领域.该研究不依赖于线性胡克定律,而是通过实验探究和理论推导的方式来构建非线性弹性本构关系,并以此为基础建立非线性波动方程,进一步... 详细信息

非线性弹性地震学是基于岩石非线性弹性关系的地震波传播理论,也是当前地球物理学一个前沿的研究领域.该研究不依赖于线性胡克定律,而是通过实验探究和理论推导的方式来构建非线性弹性本构关系,并以此为基础建立非线性波动方程,进一步探究岩石非线性弹性的成因以及非线性弹性参数的本质机制.与传统理论相比,非线性弹性地震学所依赖的本构关系具有更高的精确性,更符合岩石实际的应力-应变响应,在微小结构探测方面也具有更高的精度.近年来,随着该研究的不断深入,静态、准静态、动态共振、以及共传播超声波实验方法都得到了迅速发展,本构关系和波动方程的推导也取得了进展,同时此方法在野外地震观测和地球大范围尺度非线性弹性的研究中也开始了应用尝试.总之,在过去几十年非线性弹性地震学得到了快速的发展,取得了丰富的成果,然而各研究方向成果分散,缺乏系统性认识.因此为了便于将来更好的开展研究,我们系统总结了实验观测方法、非线性本构关系建立、波动方程推导、实际地震资料应用等方面的研究进展,并结合当前的研究现状预期了未来可行的发展方向.

关键词：非线性弹性本构关系波动方程实验方法分类野外观测

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基于等效连杆模型的六足机器人行进姿态闭环控制

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吉林大学学报（工学版） 2022年第7期52卷 1696-1708页

作者：李昂杨泓渊雷小萌宋凯文千承辉吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130021 吉林大学国家地球物理探测仪器工程技术研究中心长春130021 吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130021

为解决六足机器人全方位行进中姿态的实时独立规划问题,分析了机器人行进规划与姿态规划之间的耦合原因,提出了一种基于机身等效连杆思想的模型,并以该模型为核心实现了全向三角步态和姿态控制。样机实验结果表明,基于本模型的控制算法... 详细信息

为解决六足机器人全方位行进中姿态的实时独立规划问题,分析了机器人行进规划与姿态规划之间的耦合原因,提出了一种基于机身等效连杆思想的模型,并以该模型为核心实现了全向三角步态和姿态控制。样机实验结果表明,基于本模型的控制算法可在STM32F407微控制器中实时解算,闭环姿态控制的调节时间比传统双PI控制方法缩短了约80%。

关键词：自动控制技术六足机器人机身等效连杆闭环姿态控制多足协调控制全方位移动实时解算

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基于测井频谱分析的松科二井登娄库组地层沉积速率研究

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地球学报 2022年第5期43卷 654-664页

作者：张浩东邹长春彭诚杨玉卿中国地质大学(北京)地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 中海油田服务股份有限公司油田技术事业部河北廊坊065201

松辽盆地科学钻探工程松科二井获取了白垩纪陆相沉积资料,其中连续、多参数、高分辨率的地球物理测井资料为研究松辽盆地地层的沉积速率变化规律提供了机会。本文利用GR、Th、K、Th/K多种测井数据,采用天文旋回的方法来计算松科二井登... 详细信息

松辽盆地科学钻探工程松科二井获取了白垩纪陆相沉积资料,其中连续、多参数、高分辨率的地球物理测井资料为研究松辽盆地地层的沉积速率变化规律提供了机会。本文利用GR、Th、K、Th/K多种测井数据,采用天文旋回的方法来计算松科二井登娄库组地层的沉积速率,并探讨影响地层沉积的主控因素。多种测井数据的频谱分析结果表明了登娄库组地层记录着米兰科维奇旋回信息,这说明登娄库组沉积过程受天文轨道驱动力影响。Th测井数据对天文旋回信息的敏感性强,综合考虑多种测井数据的测试结果获得了连续、相对准确的地层沉积速率。登娄库组地层沉积速率从下往上整体呈现为由高到低的趋势。登二段至登三段时期地层沉积主要受盆地断陷活动控制,地层整体具有高沉积速率特征,最高达到16.2 cm/ka。随后至登四段时期由于断陷活动逐渐减弱,盆地向区域坳陷的构造格局转化,登四段整体具有沉积速率较低的特征,最低为5.9cm/ka。该研究建立了松科二井登娄库组地层连续的沉积速率剖面,为揭示松辽盆地由断陷活动过渡到坳陷活动的地质规律提供了测井证据。

关键词：松科二井登娄库组地球物理测井沉积速率天文旋回

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基于同步提取变换的地空频率域电磁信号幅度提取方法

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第2期54卷 647-654页

作者：陈亮张田玉王言章周海根蒋川东中交一公局巴州交通建设有限公司新疆库尔勒841000 国家地球物理探测仪器工程技术研究中心(吉林大学) 长春130026 地球信息探测仪器教育部重点实验室(吉林大学) 长春130026 吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026

地空频率域电磁法探测信号为多频非平稳信号,为了解决应用传统傅里叶变换方法提取其幅度时分辨率较差的问题,本文提出了基于同步提取变换(SET)的地空频域电磁信号幅度提取方法。该方法对电磁数据进行SET,得到高分辨率时频图,并利用能量... 详细信息

地空频率域电磁法探测信号为多频非平稳信号,为了解决应用传统傅里叶变换方法提取其幅度时分辨率较差的问题,本文提出了基于同步提取变换(SET)的地空频域电磁信号幅度提取方法。该方法对电磁数据进行SET,得到高分辨率时频图,并利用能量算子使电磁数据时频谱能量更为集中;采用贪心算法提取脊线,得到时频图的高能量带;通过自回归模型自适应地补充了脊线中的0值,解决了由窗函数引起的端点效应问题。根据脊线位置的时频图复数值,得到各频率分量幅度随时间的变化,研究了不同信噪比情况下基于SET的地空频率域电磁信号幅度提取结果的准确性。结果表明:当信噪比≥10 dB时,幅度提取结果的平均相对均方根误差均小于5%;当信噪比<10 dB时,幅度提取结果的平均相对均方根误差在10%以内。提取效果良好。将此方法应用于新疆霍拉山隧道工程地空频率域电磁法探测中,成功提取了多频电磁信号各频率分量的幅度,与采用傅里叶变换提取非平稳信号幅度的方法相比,该方法有效地提高了幅度提取结果的分辨率。

关键词：地空频率域电磁法时频分析非平稳信号参数估计同步提取变换

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海床流体迁移致灾机理与风险防控研究现状及展望

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中国工程科学 2023年第3期25卷 131-140页

作者：田兆阳贾永刚朱超祁卢龙玉郭煦冯学志王慧王宏威何满潮彭建兵山东省海洋环境地质工程重点实验室(中国海洋大学) 山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061 海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 长安大学地质工程与测绘学院西安710054

海床流体迁移指海底液体、气体、海水在海床内外的传输运移过程,对海洋地质灾害的孕育、发展、演化具有重要影响;我国海域内广泛发育的海底滑坡等典型灾害,与海床流体迁移现象之间呈现出明显的关联性。本文从海床流体迁移的灾害效应出... 详细信息

海床流体迁移指海底液体、气体、海水在海床内外的传输运移过程,对海洋地质灾害的孕育、发展、演化具有重要影响;我国海域内广泛发育的海底滑坡等典型灾害,与海床流体迁移现象之间呈现出明显的关联性。本文从海床流体迁移的灾害效应出发并以南海北部为例,分析了典型流体迁移系统类型、地质灾害成因分布特征,梳理了海床流体迁移的观测与调查方法;总结了海床流体迁移致灾与风险防控方向的科学问题,针对性提出了有待开展的重点研究内容。研究建议,从深部高压流体向上迁移影响灾害孕育、天然气水合物分解流体迁移影响灾害发展、海洋水体运动导致灾害发生3个方面着手,研究海床流体迁移影响下的海底灾害孕育、发展与触发演化过程机理,海床流体迁移-地质环境-人类活动耦合作用下海底灾害风险防控理论方法,支持突破深海探测多系统集成、多尺度联合、多维信息处理等技术瓶颈。

关键词：海床流体迁移海洋地质灾害风险防控南海北部

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松原地区地震发震机制与迁移特点研究

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地球物理学报 2022年第9期65卷 3309-3321页

作者：阮庆丰刘俊清田有刘财张宇蔡宏雷吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 吉林建筑大学测绘与勘查工程学院长春130118 吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026 长白山火山综合地球物理教育部野外科学观测研究站长春130021 吉林省地震局长春130117

本研究重新拾取震相到时,对2003—2021年松原地区发生的地震进行了绝对定位,采用双差层析成像法在松原地区获得0~20 km深度的高分辨率三维V_(P)和V_(S)模型,对该区地震的发震机制、地震迁移与震源区速度结构之间的关系等进行了深入讨论... 详细信息

本研究重新拾取震相到时,对2003—2021年松原地区发生的地震进行了绝对定位,采用双差层析成像法在松原地区获得0~20 km深度的高分辨率三维V_(P)和V_(S)模型,对该区地震的发震机制、地震迁移与震源区速度结构之间的关系等进行了深入讨论.结果显示:2003—2021年松原地区地震总体沿着松原—肇东断裂呈北北东向展布.震源区(123°E—125°E,44°N—46°N,0~15 km)的泊松比变化范围为0.24~0.30,平均值为0.242,低于0.3,推断震源区地壳内部几乎不存在部分熔融.绝大多数地震发生在低P、低S波速度异常处,推测震源区下方热物质上涌所携带的流体注入到地壳后触发了松原地区地震.研究区下方5~10 km深度现存在一条连接松原市、前郭县和长岭地区,北北东走向的S波低速带,推断松原—肇东断裂为深部流体提供了通道,控制了地震呈北北东向串珠状展布,且地震随时间具有回跳的迁移特点.根据断裂弱化模型推测松原地区发生更大地震的可能性较低,但在长岭地区,小地震可能会持续发生.

关键词：松原地区前郭地震地震迁移性速度结构发震机制

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基于猫群算法的震动感知周界安防系统

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吉林大学学报（工学版） 2023年第4期53卷 1187-1199页

作者：周求湛冀泽宇王聪胡继康李明明陈禹竺周险峰刘萍萍吉林大学通信工程学院长春130012 吉林大学大数据与管理中心长春130012 吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130061 吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061 吉林大学计算机科学与技术学院长春130012

针对传统周界安防系统入侵目标定位方法定位精度较差且常用的基于信号到达时间差(TDOA)定位方法在面对多组传感器情况难以确定最优解的问题,本文设计了基于猫群算法的震动感知智能周界安防系统。首先利用动圈式振动传感器采集入侵目标... 详细信息

针对传统周界安防系统入侵目标定位方法定位精度较差且常用的基于信号到达时间差(TDOA)定位方法在面对多组传感器情况难以确定最优解的问题,本文设计了基于猫群算法的震动感知智能周界安防系统。首先利用动圈式振动传感器采集入侵目标在浅地表产生的振动信号,并通过振动信号对入侵目标进行TDOA定位。然后通过猫群算法对TDOA初步定位结果进行优化。最后针对系统的不同应用场景,本文设计实现LoRa无线通信和北斗短报文无线通信两种通信模式,解决了系统在偏远地区部署的通信问题。为验证本文算法的有效性,设计了不同算法参数环境下的验证实验以及在实际环境下的测试实验。结果表明:本文算法优化的目标定位方法在浅地表震动波传播速度误差小于自身10%的情况下,平均定位误差小于1 m。算法定位误差相较于TDOA初步定位结果减小约46.9%。

关键词：通信与信息系统周界安防 TDOA定位群体智能猫群算法

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基于卷积神经网络的地下水磁共振数据随机噪声压制方法

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吉林大学学报（地球科学版） 2022年第3期52卷 775-784页

作者：李邦蒋川东王远田宝凤段清明尚新磊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(吉林大学) 长春130026 国家地球物理探测仪器工程技术研究中心(吉林大学) 长春130026

磁共振探测(magnetic resonance sounding,MRS)是一种直接探测地下水的地球物理方法,具有定量、准确和高效等优点,广泛应用于水资源调查等领域.MRS信号的质量对于磁共振数据的解释具有重要作用.本文针对强环境干扰情况下MRS信号的随机... 详细信息

磁共振探测(magnetic resonance sounding,MRS)是一种直接探测地下水的地球物理方法,具有定量、准确和高效等优点,广泛应用于水资源调查等领域.MRS信号的质量对于磁共振数据的解释具有重要作用.本文针对强环境干扰情况下MRS信号的随机噪声压制问题展开研究.基于卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)框架,采用监督学习的训练方式,得到含噪信号的时频谱与原始无噪声信号的时频谱间的非线性映射关系,进而实现磁共振信号噪声的压制.仿真结果表明,CNN方法对含噪MRS信号的信噪比提升可达15dB以上.并对比分析了CNN方法与时频峰值滤波(time-frequency peak filtering,TFPF)方法的噪声压制效果,证明了该方法的有效性和优越性.最后,使用该方法对野外实测数据的噪声压制,进一步证明了本方法的有效性和实用性.

关键词：地下水磁共振探测卷积神经网络噪声压制

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