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基于LOD-FDTD的探地雷达正演模拟
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作者 王波桦 沈鸿雁 +6 位作者 车晗 刘帅 王驰 张成伟 王昊 封士圣 王康龙 《工程地球物理学报》 2025年第4期632-644,共13页
探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)正演模拟是解译和反演实测GPR数据的基础。然而,使用传统时域有限差分方法(Finite Difference Time Domain,FDTD)实现GPR正演模拟时,时间步长受到Courant Friedrichs Lewy(CFL)条件严格限制,存... 探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)正演模拟是解译和反演实测GPR数据的基础。然而,使用传统时域有限差分方法(Finite Difference Time Domain,FDTD)实现GPR正演模拟时,时间步长受到Courant Friedrichs Lewy(CFL)条件严格限制,存在运算耗时较长的问题,为此,提出使用局部一维隐式时域有限差分方法(Locally One Dimension Finite Difference Time Domain,LOD-FDTD)实现二维GPR正演模拟。LOD-FDTD使用Crank-Nicolson方法从FDTD中推导得到,该方法的时间步长不受CFL条件限制,能够使用大时间步快速完成GPR正演模拟。对均质模型以及含多层界面和多个地质体的复杂地质模型进行GPR正演模拟实验,结果表明,在占用内存空间小于120MB的情况下,LOD-FDTD方法能够使用FDTD最大时间步长2倍以上的时间步长,有效地计算雷达波在地下空间的传播过程,并获得不同地质体的GPR响应信号,证明了本文方法具有占用内存适中、运算速度快、求解精度好等优点,较传统FDTD能够快速、高效地实现GPR正演模拟。 展开更多
关键词 探地雷达 正演模拟 时域有限差分 局部一维时域有限差分 卷积完美匹配层
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自适应对数螺旋路径萤火虫算法反演瑞雷面波频散曲线 被引量:2
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作者 刘国鑫 沈鸿雁 +4 位作者 车晗 王鑫 李庆春 李欣欣 赵静 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期3011-3025,共15页
瑞雷面波技术是浅地层地质勘探的重要手段之一,通过瑞雷面波频散曲线反演可有效获得地下横波速度模型.然而,瑞雷面波频散曲线反演具有多参数、多极值和非线性等特点,面对复杂地震-地质条件下的瑞雷面波资料处理,传统方法难以快速、精确... 瑞雷面波技术是浅地层地质勘探的重要手段之一,通过瑞雷面波频散曲线反演可有效获得地下横波速度模型.然而,瑞雷面波频散曲线反演具有多参数、多极值和非线性等特点,面对复杂地震-地质条件下的瑞雷面波资料处理,传统方法难以快速、精确地对地层参数进行反演和重建.本文将自适应对数螺旋路径萤火虫算法(Adaptive Logarithmic Spiral-Lévy Firefly Algorithm,简称ALSL-FA)引入到瑞雷面波频散曲线反演中,有效解决了经典萤火虫算法(Firefly Algorithm,简称FA)精于探索,疏于开发的缺点.ALSL-FA集成了对数螺旋引导萤火虫路径,并在搜索过程中通过自适应切换因子实现了全局搜索与局部开发自适应切换,在增强局部开发能力的同时,确保了全局搜索的能力.通过Rastrigin函数求解,对比分析了FA、Lévy飞行萤火虫算法(Lévy Flying Firefly Algorithm,简称LF-FA)和ALSL-FA的运算性能;通过速度递增和含高速硬夹层地质模型的瑞雷面波频散曲线反演,比较了人工蜂群算法(Artificial Bee Colony algorithm,简称ABC)、FA、LF-FA和ALSL-FA的反演结果,验证了本文方法的正确性和抗噪能力,并进一步应用于一套实际瑞雷面波资料反演处理.研究结果表明,本文方法有效弱化了对初始模型的依赖,并进一步提高了反演的精度,具有较强的全局寻优能力和局部开发能力,同时兼备良好的抗噪性能. 展开更多
关键词 瑞雷面波 频散曲线 自适应对数螺旋路径 萤火虫算法 非线性反演 横波速度 浅地层结构
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基于自适应时窗的矢量分解去噪方法 被引量:1
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作者 孙云鹏 沈鸿雁 +3 位作者 杨晨睿 车晗 王波桦 刘帅 《石油物探》 CSCD 北大核心 2024年第5期933-945,共13页
基于有效信号与噪声的矢量存在差异的特点,发展并形成了一种自适应时窗矢量分解(adaptive time window vector decomposition, ATW-VD)去噪方法。该方法将地震记录瞬时属性引入到时窗系数求解中,根据瞬时属性反映的地震记录特征自适应... 基于有效信号与噪声的矢量存在差异的特点,发展并形成了一种自适应时窗矢量分解(adaptive time window vector decomposition, ATW-VD)去噪方法。该方法将地震记录瞬时属性引入到时窗系数求解中,根据瞬时属性反映的地震记录特征自适应调节时窗尺度,以平衡不同区域地震记录矢量分解去噪和有效信号振幅保护的能力。将该方法应用于一套含噪声模型地震数据的处理,并与经典的固定时窗矢量分解(fixed time window vector decomposition, FTW-VD)去噪结果进行了比较,验证了方法的正确性和有效性,并将该方法应用于实际地震数据处理中。研究结果表明,该方法能够更加精确地提取地震信号的矢量方向特征,有效利用了有效信号与噪声之间的矢量角度差异压制噪声;在压制空间上无方向特性、延续时间短的噪声时具有较大的优势,特别适用于随机噪声、50 Hz电缆波和尖脉冲等噪声的压制;在保护有效信号振幅、波形等特征的同时可大幅度提高地震资料的信噪比。 展开更多
关键词 矢量分解 去噪 自适应时窗 希尔伯特变换 随机噪声 50 Hz电缆波 尖脉冲
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基于位移窗口自注意力网络和迁移学习的地震面波分离
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作者 杨晨睿 沈鸿雁 +2 位作者 车晗 孙云鹏 刘帅 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期39-50,共12页
反射地震资料中的面波也携带了丰富的地质信息,充分利用这类面波解决地质问题的前提条件是将其完整地分离出来。针对现有深度学习方法没有充分利用面波与体波表现在时空域图像中的分布位置和纹理细节等问题,提出一种基于深度学习的地震... 反射地震资料中的面波也携带了丰富的地质信息,充分利用这类面波解决地质问题的前提条件是将其完整地分离出来。针对现有深度学习方法没有充分利用面波与体波表现在时空域图像中的分布位置和纹理细节等问题,提出一种基于深度学习的地震面波分离方法。通过融合位移窗口自注意力机制和U-net主干网络,构建出面波智能分离网络,并使用数据增广后的模拟数据与实际数据构建面波数据集来提升神经网络的泛化性;在充分利用面波全局数据特征的同时,为避免波场分离过程中的面波损伤问题,提出一种对边界、结构和纹理信息敏感的混合损失函数以进一步提高面波分离的质量。通过数值模拟地震记录测试了本文方法的正确性,进而将该方法应用于实际地震资料处理。研究结果表明,在模拟地震记录训练的模型基础上进行迁移学习,可进一步提升神经网络的泛化性;相较于低通滤波法和去噪卷积神经网络方法,本文方法分离的面波更为完整,能大幅度提高能量混叠区域的面波分离质量。 展开更多
关键词 地震信号处理 面波 波场分离与去噪 深度学习 窗口自注意力网络 U-net网络 迁移学习
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Experience of Sponge City Master Plan: A Case Study of Nanning City
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作者 Zhang Wei Wang Jiazhuo +5 位作者 che han Wang chen Zhang Chunyang Shi Lian Fan Jin Li Caige(译) 《China City Planning Review》 CSCD 2017年第3期40-49,共10页
As a new urban development pattern, the construction of sponge cities has been deeply integrated into the new urbanization and water safety strategy. Nanning City, as one of the first batch of experimental sponge citi... As a new urban development pattern, the construction of sponge cities has been deeply integrated into the new urbanization and water safety strategy. Nanning City, as one of the first batch of experimental sponge cities in China, has undertaken exploration and practice on sponge city planning, construction, and management. The sponge city master plan of Nanning City establishes an urban ecological spatial pattern in order to protect the security of the sponge base. The sponge city construction strategy has also proposed an overall construction strategy of a sponge city in line with urban development features. Through the systematic analysis and planning, a "23+10+202" pattern of sponge city construction has been formed. "23" represents 23 drainage basins, in which major sponge facilities such as storage facilities, waterfront buffer zones, wetland parks, ecological rainwater corridor and sponge parks are allocated. "10" represents 10 sponge functional zones, which provide important reference for the establishment of sponge city construction index system. "202" represents 202 management units, which decomposes the general objective and provides technical support not only for sponge city construction and management, but also for the implementation of general objectives in the regulatory plan as well. 展开更多
关键词 sponge city master plan Nanning City
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