基于参数模型两种剖分方式的射线追踪比较

 通过对比研究参数模型矩形和三角网格两种剖分方式的射线追踪正演过程，指出基于三角网格剖分参数模型的射线追踪具有如下特点：① 参数模型和反射界面定义具有一致性，可在界面的处理上提高精度；② 剖分网格个数相对矩形网格剖分方式大大减少，可大大减少计算量和存储量；③ 运行变量的选择与网格内平方慢度的三参数表述形式相结合，使得在射线追踪过程中参数的更新量表达式相当简洁。因而基于参数模型三角网格剖分方式的射线追踪具有更快的计算速度和更高的计算精度。     

反射波地震层析成像算法研究

反射波地震层析成像技术广泛应用于地下精细构造和目标的堪测，其分辨率由正反演方法的精度决定。提出了一种精度更高的反射波射线追踪法作为层析成像的正演算法，小生境遗传算法的引入较好避免了复杂介质反演成像中容易陷入局部极值的问题。数值模拟结果表明，提出的反射波地震层析方法可反演地下介质的层速度和界面形状，且精度较高、收敛性好。该正反演方法可应用于海底不规则界面的探测。     

斜井地震初至波走时层析试验

井间地震层析成像是井间地震技术的重要组成部分,而在地面地震勘探特别是在海上地震勘探中,斜井居多,因此,文章针对斜井层析成像的特点,先介绍了旅行时层析反演的基本原理,再根据Lanczos方法和QR分解算法详细推导了带阻尼的LSQR反演方法,且将此方法应用于二维斜井地震初至波走时层析成像中,用两个不同的斜井模型对算法进行了测试研究.结果表明:采用旅行时线性插值射线追踪的正演方法与带阻尼的LSQR反演技术得到的速度模型较好地反应了理论模型,说明了此算法在二维斜井地震层析成像应用中的正确性和有效性,为实际地震勘探工作提供了理论依据.     

基于三角形剖分的复杂GPR模型有限元法正演模拟

针对基于矩形网格剖分的时域有限差分法(FDTD)和有限单元法(FEM),对于物性参数分布复杂或几何特征不规则的模型适应性差的问题,从雷达波所满足的Maxwell方程出发,推导探地雷达(GPR)有限元波动方程,通过采用三角形网格剖分和线性插值基函数,在满足时间步长与空间网格差分稳定性前提下,应用Galerkin有限单元法求解GPR波波动方程;同时为消除FEM进行GPR正演模拟时来自截断边界处的超强反射,采用透射边界条件把GPR波在截断边界处的反射波透射出去,进而压制来自截断边界处的反射波。然后,编制GPR有限元正演模拟的Matlab程序。应用该程序分别对起伏分界面、"V"字形2个复杂地电模型进行FEM正演模拟,得到基于三角形网格剖分的FEM正演模拟GPR剖面图,并把该正演模拟剖面图与常规的基于矩形剖分的FEM正演模拟剖面图进行对比,结果表明:基于三角形剖分的FEM对于复杂GPR模型的物性参数分界面拟合更好,其模拟所得的正演剖面与实际模型更相符,具有更高的模拟精度,更有利于指导雷达剖面的数据解译。     

基于大数据量的初至层析成像算法优化

三维陆地地震资料采集技术向着高密度和宽方位的方向发展, 导致产生海量地震数据。初至旅行时层析成像的经典算法需要过多内存和计算时间, 不适合处理大的地震数据量。为解决这一问题, 提出一种基于优化数学公式的初至旅行时层析成像算法, 既减少Frechet矩阵和Hessian矩阵的存储对内存的需求, 也减少Hessian矩阵的求逆时长, 能快速和高效地解决大数据量的层析反演问题, 适合高密度和宽方位采集的陆地地震资料和精细参数化的网格模型, 并且不影响精度, 易于实现并行计算。模型试验和实际数据都验证了该方法的有效性, 当初至旅行时达到一定的数量时, 该方法能提供可靠的层析成像结果, 进行静校正。     

基于非结构化网格的2.5维时间域激发极化反演

针对我国西部山区起伏地形,提出通过Delaunay三角剖分生成非结构化三角网格,可以根据实际地形情况,较好地控制节点分布,从而降低初始模型的几何离散误差。在反演中对模型参数施加最小光滑和背景约束信息,从而提高反演的分辨率。通过在正演求解稀疏矩阵时采用稳定型双共轭梯度法和计算系数矩阵时利用电位互换等手段,可有效地提高反演计算速度。最后,为验证反演方法的有效性,编制了跨平台反演软件;并对2例地电模型和实测数据进行反演试算。计算结果表明:反演耗费时间少,仅迭代3次拟合差便趋于稳定,反演结果能较好地刻画异常体形态。     

用于传热与流动数值计算的一种三角化剖分新方法

提出了一种基于前沿推进法的平面区域三角化网格剖分方法 ,它具有算法简单、易于编程和浮点计算量少的特点 ,同时可以克服以往算法在角点处可能出现一个单元的3个节点全在边界上的缺点。剖分实例表明 :该方法的鲁棒性和普适性较好 ,剖分结果经过光滑后 ,可用于多连通域中传热和流动问题的控制容积积分法的求解。     

基于有限元的三角门闸首分析软件开发

针对目前通用有限元软件在分析闸首结构时存在划分网格时间长、后处理功能不完善等不足,提出了通过编写闸首结构参数化有限元分析软件来进行闸首结构分析的方法。通过编写闸首分析前后处理程序,调用通用软件进行计算,完成了三角门闸首结构的参数化有限元分析;并成功应用于某工程实例,实现了参数化建模与内力计算。结果表明,使用此软件进行闸首结构有限元分析,能够快速建立有限元模型、计算截面内力,避免了繁琐的网格划分过程,提高了工作效率,为依据设计规范计算提供便利。     

基于点数据集三维空间曲面三角化算法实现

在地质、医学等科学研究领域中,基于原始数据建立三维空间图像模型的研究具有较高价值;特别在三维地质构造建模中,测量获取的原始数据采用点数据集形式表示。基于点数据构建三维空间曲面三角化网格模型能够很好地还原点数据集所表示的曲面形态和展布,在现有的三角化剖分算法研究的基础上,提出一种基于点数据集三维空间曲面三角化网格模型生成算法;该算法生成的网格模型质量较高,能够较好地描述点集所表示的曲面形态。采用描述地质界面的点数据集进行算法验证与测试,根据边界数据实际情况,生成三维空间曲面三角化模型并更新网格模型边界,效果比较理想。     

二维直流电阻率与音频大地电磁自适应渐进联合反演

开展了非结构化三角网格条件下的二维直流电阻率与音频大地电磁自适应渐进正则化联合反演研究。通过研发以模型灵敏度信息为依据的反演网格自适应优化技术,构建由粗网格到细网格逐步反演的自适应渐进反演策略,减少了反问题对稳定因子的依赖,进而降低了正则化因子搜索的计算量;通过最小二乘算法求解非结构化三角网格的模型粗糙度,构建了非结构化网格条件下的最小结构稳定因子;采用高斯-牛顿法优化求解正则化反演目标函数,通过双共轭梯度稳定算法求解高斯-牛顿方程,确保反演稳定性,同时有效减少了反问题对内存的需求。理论模型与实测数据的联合反演试算表明,直流电阻率与音频大地电磁数据联合反演能够有效减少反演多解性,提高反演效果,实现音频大地电磁静态效应异常体的直接反演。     

地质地球物理综合解释技术在六盘山盆地的应用

六盘山盆地属于典型的黄土塬地貌沉积盆地,地表条件及地下地质情况复杂,导致二维地震资料信噪比低、静校正难度大、资料品质较差、物探综合解释难度大。综合利用地震合成记录、井正演及野外露头开展地层多元综合标定,明确探区内各组系地层顶底反射界面及其地震反射特征;结合野外构造形迹调查,利用重电震联合约束反演进行相互验证,建立了走滑冲断构造解释模型;通过精细速度分析,建立了研究区速度场,运用模型层析变速成图技术准确落实地下构造。在地质与地球物理技术综合应用基础上,预测有利烃源岩展布区带,部署马参1井。该井钻遇了与预测较为吻合的泥岩及暗色泥岩,并在下白垩统李洼峡组见到了良好的油气显示,证实六盘山盆地西南部确实存在成烃成藏的过程,盆地内马东山构造带是下步勘探的重点区带。     

扩展激光粒度仪散射光接收角上限的新方法

激光粒度仪中使用的矩形样品池的透明壁会对颗粒的散射光产生全内反射效应，该效应将限制光电探测器可接收到的散射光的散射角上限。针对此问题设计了一种棱镜式样品窗，可以有效地扩大可接收散射光的散射角范围。根据不同的需要给出了几种可以选择的方案。     

一种基于局部平均法向变形的网格参数化方法

针对有边界无边界的网格参数化问题, 提出一种局部平均法向变形的网格参数化方法, 以平均曲率流的方式为参考, 将顶点推向其邻居的平均位置, 使网格变形至平面或球面. 首先, 计算每个三角形邻居面的平均法向, 并以该法向为目标, 计算每个面法向变化的旋转矩阵; 其次, 基于Poisson方程将整个网格重新“缝合”, 通过优化拉伸能量, 计算顶点的新坐标. 交替迭代上述两个步骤, 将网格变形至常平均曲率曲面. 该算法与一般的基于能量优化的方法不同, 每次迭代只需求解稀疏线性方程, 因此可以快速处理大型数据集. 通过在形变过程中加入惩罚函数动态地调整全局平均法向量的权重, 避免了变形过程中三角形退化或翻转的问题. 实验结果表明, 与其他参数化方法相比, 该方法具有实用可靠、 计算效率高等优点, 并能在同一框架下计算低扭曲的平面参数化和球面参数化.     

叠前弹性参数反演方法的关键技术

为实现对岩性和隐蔽油气藏的有效勘探,提出一种叠前弹性参数反演方法。该方法以Zoeppritz方程近似式为反演基础。通过比较不同介质条件下的Zoeppritz方程近似式的计算精度,确定适合的方程近似式。反演时,采用无拉伸动校正技术处理模拟的正演地震数据,使用射线追踪法抽取方程计算所需的角度道集。反演测试结果表明,相对于传统的叠后反演方法,该方法可以反演各种弹性参数,且反演结果的横向连续性强,可用于储层预测。     

重磁震统计推断联合建模反演技术研究与应用

提出了一种新的基于统计推断的重磁震联合反演方法。首先利用重磁差值趋势面进行场源分离 ,以分布独立的断裂系统为单元 ,把反映目标层地震波反射界面深度作为与其对应的重磁异常的二元复合逆函数 ,然后利用已知重磁震资料统计推断其逆函数在空间域上的泰勒级数分布。该方法无须事先对地质模型进行假设 ,避免了反演的多解性。对合肥盆地印度支面构造的反演结果说明了该方法的有效性 ,并成功地编绘了合肥盆地印度支面重磁震联合反演构造图     

苏里格气田含气储层地震AVO特征

苏里格气田为上古生界碎屑岩系中的致密性砂岩气藏,有效的含气储层具有储层薄、横向变化快的特点,因此难以准确预测有效储层的分布.围绕研究区的地质问题以及储层沉积特点,通过AVO模型正演分析,反映出地震道集上的储层AVO特征,并利用叠前地震反演技术提取的各种地震参数,描述地层的岩性和含流体特征.研究表明:本区砂岩储层属于异常特征明显的第三类AVO异常类型,储层属于中低等产能储层;叠前反演得到储层界面的波阻抗差异非常小,纵横波速度和泊松比均为低值;有效地识别出含气储层的分布范围;通过叠前储层描述技术所优选的井位,取得了良好的钻探效果.     

基于动校正前CRP道集的多波联合AVO反演新方法

叠前AVO反演可以得到地层的弹性信息,继而进行地层岩性和流体类型识别。与速度信息相比,弹性模量信息更有利于储层描述。因此,本文采用叠前AVO反演方法直接反演得到纵波模量反射系数、横波模量反射系数和密度反射系数,联合纵波(PP)资料和转换横波(PS)资料进行AVO反演提高反演结果的精度和稳定性。常规AVO反演方法所采用的数据都是动校正后的CRP道集,动校正处理引入的动校正拉伸效应会影响反演效果,降低反演精度,尤其是密度的反演结果会受到较大影响。本文采用动校正前的CRP道集进行联合AVO反演,在反演过程中引入贝叶斯理论,从而提高反演的稳定性和精度。理论模型试算结果表明,本文提出的反演方法具有更好的稳定性、更高的精度以及更强的抗噪能力。     

高层停车系统现代设计分析方法研究

随着汽车社会保有量的增多,使得立体停车系统成为社会的必然需求.根据这一发展趋势,作者在查阅大量国内外资料的基础上,分析了高层停车系统的设计瓶颈,对钢结构系统、机械传动系统提出模块化设计思路,完成了基于特征的、面向工程的高层停车系统结构、机械、电拖、控制、管理、作业仿真的设计分析与绘图软件"PARK".软件全部采用Visual Basic6.0语言编制,根据系统集成的原则和方法,实现了VB与SAP,VB与AutoAD以及工程数据库信息流的链接和集成.整个CAD/CA软件在Windows98平台上运行,界面友好,操作简便,可视化程度高,可应用于企业的产品设计和技术投标.     

三次样条函数的一种计算机处理方法及程序

在解三次样条函数时,最后都要归结为求解三对角型方程组。根据此类方程组的特点,本文介绍了一种追赶法,推导了使用这种方法的消元过程和回代过程,并给出了求解此类方程组的通用Fortran子程序。大大地节省了计算工作量和计算机存贮单元。