吴华
- 作品数：10 被引量：47H指数：5
- 供职机构：长安大学理学院更多>>
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- 相关领域：天文地球理学更多>>
- 被动源瑞利波两道法提取频散曲线的质量控制方法被引量：5
- 2019年
- 近年来,迅速发展起来的被动源瑞利波勘探技术将环境噪声当做信号源,具有抗干扰能力强、施工条件受限少等优点,更适合于城市周边等地区的勘探工作。而影响被动源方法成像精度的关键因素是频散曲线的提取质量。当前被动源瑞利波法主要根据空间自相关与时域互相关之间的联系,利用Aki公式计算瑞利波频散曲线。该方法对于长周期观测数据(连续几个月以上)具有较好的提取效果,但对于实际工程应用来说,希望数据观测周期越短越好(如一天或几个小时),此时利用Aki法拾取频谱实部曲线零点时,互相关函数频谱会出现零点增多或缺失的现象,导致频散曲线的提取出现误差。文中针对这一问题,通过采用不同的归一化方法、选择不同的时窗长度进行互相关、设置高斯滤波器对互相关函数进行滤波以及筛选频谱零点的处理方法,结合均方误差、相关系数以及信噪比验证频散曲线的可靠性,来控制频散曲线的质量。通过理论模型被动源数值模拟结果试算和陕西凤翔县野外实际噪声数据处理,验证了本文频散曲线质量控制方法的可行性和有效性,对被动源瑞利波法频散曲线提取具有一定的参考价值和实际意义。
- 邵广周岳亮李远林吴华
- 关键词：瑞利波频散曲线
- 路基下伏地质缺陷弹性波数值模拟
- 2014年
- 针对我国西部黄土地区特殊的地形地貌、近地表条件和地下浅层目标体,开展了路基下伏地质缺陷地震探测技术的应用研究。为检验不同地震方法的探测能力,设计了一个综合地质地球物理模型,包含凹陷、断层、地裂缝、地下低速体、软弱夹层及滑坡等典型地质缺陷,利用有限差分波场模拟,计算出多分量反射地震记录和面波地震记录,分别进行了反射波成像和高阶面波反演横波速度成像。数值模拟结果表明,反射波成像和高阶面波反演横波速度成像技术对真实模型中的凹陷、断层、浅层低速体、软弱夹层及滑坡等主要地质缺陷均能清晰成像,验证了地震方法探测路基下伏地质缺陷的可行性。数值计算结果表明,不同的地球物理探测方法对地质缺陷的探测效果和适用范围不同。
- 李庆春吴华周学明
- 关键词：路基地质缺陷反射地震
- 基于波场数值模拟的瑞利波频散曲线特征及各模式能量分布被引量：16
- 2015年
- 在实际地震瑞利波勘探中,由于各模式激发的能量不同,提取到的频散曲线的频段也不一样,有些频段因能量低,而不能被提取出来。因此各模式频散曲线的特征以及实际激发情况还需要通过时间域地震记录来分析。本文采用数值模拟方法,首先得到瑞利波场数值模拟记录,然后由这些记录提取瑞利波的频散曲线,将提取得到的频散曲线与由频散方程计算得到的频散曲线进行比较,分析不同模型由时域记录提取出的频散曲线的特征及其频带范围,归纳总结多种模型的多阶模式频散曲线特征及各模式在瑞利波场中的能量分布情况。
- 邵广周李庆春吴华
- 关键词：频散曲线瑞利波波场数值模拟
- 瑞利波波形反演的发展现状及展望被引量：11
- 2018年
- 常规多道面波分析技术反演过程需要计算基于水平层状介质假设基础上的理论频散曲线,从而导致该方法的水平分辨率无法满足横向不均匀复杂介质的要求。而目前已成为人们研究热点的全波形反演技术,其反演过程基于波动方程求解,对瑞利波而言,无需根据频散方程计算频散曲线,理论上克服了常规多道面波分析技术横向分辨能力的"先天不足"。因此,瑞利波波形反演是瑞利波勘探领域中一个重要的发展方向。论文回顾了全波形反演的发展历史,剖析了瑞利波波形反演的发展现状及存在问题,指出了瑞利波波形反演需要进一步研究的问题和发展趋势,为瑞利波波形反演研究提供了一定的研究思路。
- 吴华李庆春邵广周
- 关键词：瑞利波波形反演
- 矩阵奇异值分解与非齐次线性方程组系数矩阵的广义逆求解
- 2024年
- 非齐次线性方程组在多数实际工程反演问题中较为常见,对其进行有效地求解是解决实际反演问题的关键,本文通过对方程组系数矩阵进行奇异值分解,推导非齐次线性方程组系数矩阵的广义逆求解过程,给出具体的求解方法和实现步骤,使得求解算法更容易进行计算机编程.
- 吴华邵广周
- 关键词：奇异值分解非齐次线性方程组广义逆矩阵
- 基于自适应震源子波提取与校正的瑞利波波形反演被引量：1
- 2022年
- 近年来,基于瑞利波的全波形反演技术取得了较大进展,在接收点覆盖面积足够的情况下,该方法对横向不均匀复杂介质具有较高的分辨能力。影响波形反演精度的关键因素之一是震源子波,然而野外地震记录对应的地震子波是未知的,采用不正确的震源子波势必对反演结果产生负面影响,常规处理方法是利用合成数据进行子波校正,但子波校正需进行多次迭代,导致反演计算时间增加。为了解决这一问题,引入加窗自适应子波提取方法,从观测记录中提取与实际数据匹配较好的震源子波,将其作为初始子波进行子波校正,达到进一步优化反演结果的目的。分别采用真实子波、错误子波、错误子波联合子波校正、提取子波、提取子波联合子波校正五种子波对断层模型进行反演测试。测试结果表明:所提方法获得的子波对应的反演结果最好,错误的子波对应的结果最差;仅利用提取的子波也可以获得较好的反演效果,而采用子波提取与校正相结合的方法可以节省计算时间,进一步提高瑞利波波形反演的精度。最后通过实际数据测试进一步验证了该结论。
- 邵广周独婷吴华
- 关键词：瑞利波波形反演震源子波子波提取
- 哈拉湖地区浅层地震勘探可控震源激发参数对比试验被引量：11
- 2018年
- 哈拉湖地区属于青藏高原冻土区,地质调查结果表明该地区具有良好的天然气水合物赋存条件和找矿前景,因此在试验区开展了高精度的浅层反射地震试验,激发震源选用KZ-28大型车载可控震源。通过分析试验区地震地质条件,结合本次浅层地震勘探的探测深度和目的层反射波特点,在地震剖面采集前,对可控震源的台数、扫描频率、扫描长度、振动次数和驱动幅度进行了试验研究,对不同的单一激发参数试验得到的地震记录进行对比分析,在满足探测要求的前提下,以最大限度地提高地震记录分辨率和信噪比为目的,确定了该地区地震勘探可控震源的最佳激发参数为:可控震源台次1台2~3次,扫描频率8~100 Hz,扫描长度12 s,驱动幅度75%。
- 吴华张保卫王凯王凯张凯
- 关键词：可控震源
- 基于MPI的面波有限差分正演模拟被引量：5
- 2020年
- 近年来,瑞利波波形反演技术因其避开了常规频散曲线计算,直接进行波场计算和反演不再受水平层状介质理论假设的限制,得到广大学者的高度重视。但瑞利波波形反演过程中需要不断进行波场正演和逆推计算。另外,由于浅地表速度较小,模拟计算时需要较小的网格间距才能避免数值频散,这无疑大大增加了正演模拟的计算量。对于这一问题,通常采用并行化设计来提高正演模拟的计算效率。本文基于消息传递接口(MPI)并行有限差分算法,以区域分解思路将模型区间分解成若干子区域,各区域互相通信,共同完成对模型的正演计算。并详细给出了区域分解、坐标转换、区域通信、波场合并等并行方案中的具体实现方法和实现步骤。通过对弹性模型、Kelvin黏弹性模型和标准线弹性固体(SLS)黏弹性模型不同并行方案的计算结果进行分析,验证了本文并行方案的可行性和有效性。并行计算结果表明,与单处理器计算时间相比,增加处理器数目可以明显减少计算时间,但随着处理器数目的增加,不同处理器之间的通信时间也增大;因此,并行时需要选择合适的处理器数目。对于黏弹性介质模型,SLS黏弹性模型的并行计算效率优于Kelvin黏弹性模型。
- 邵广周赵凯鹏吴华
- 关键词：MPI有限差分镜像法
- 粘弹介质勒夫波频散曲线研究及应用
- 2020年
- 研究表明,与瑞利波方法相比,勒夫波具有频散曲线求解更加简单、数据信噪比更高、频散曲线反演对初始模型的依赖程度更低等优点,已开始在众多领域得到应用和推广。但还存在一些亟待解决的问题,比如在实际的地球模型中,地层介质是具有粘弹性的,尤其是近地表第四系软土对地震波的吸收衰减作用更为显著。因此,开展粘弹介质勒夫波理论频散曲线研究具有重要的现实意义。本文通过求解频散方程获得勒夫波理论相速度频散曲线,采用高阶有限差分模拟得到粘弹介质情况下的勒夫波单炮记录,并从中提取对应的频散曲线。通过理论模型提取得到频散曲线与理论频散曲线相对比,证明了本文频散曲线计算的正确性,并讨论了粘弹性介质对勒夫波频散曲线的影响,介质的粘弹性会导致勒夫波相速度的高频极限要比完全弹性介质的相速度略高。然后,通过最小二乘法反演,验证了算法程序的稳定性和可行性,结果表明采用粘弹介质频散曲线反演所得横波速度精度更高,最后通过野外实际数据反演结果进一步验证了本文方法的有效性和实际应用效果。
- 张保卫董晋吴华
- 关键词：粘弹介质频散曲线
- 三维背景噪声数值模拟及频散曲线验证
- 2023年
- 近年来,以人类生产活动产生的振动和天然振动作为震源的背景噪声成像技术逐渐成为研究热点。无论是基于已知模型对背景噪声成像方法以及频散曲线提取方法的有效性进行验证,还是对背景噪声数据采集方式进行参数优化,均需通过波场数值模拟手段获取所需的背景噪声理论合成数据。三维数值模拟是背景噪声成像中的一项重要研究内容。针对背景噪声在时间域和空间域上具有随机性的特点,将随机震源引入三维瑞雷波波场有限差分数值模拟,实现背景噪声数据的有效计算,将模拟得到的噪声记录用基于Aki公式的两道法提取频散曲线并与理论频散曲线对比,以验证噪声模拟的可行性和有效性。理论模型测试结果表明:当震源参数处于合理范围时,合成背景噪声数据频散曲线与理论频散曲线拟合效果良好;同时三维模拟数据提取的频散曲线比二维模拟数据提取精度更高。
- 霍科宇邵广周王国顺白帅吴华
- 关键词：数值模拟背景噪声频散曲线有限差分
