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应用地球物理（英文版）
应用地球物理（英文版）

范伟粹

季刊

1672-7975

cgsbull@china.com

010-84288401 64266649

100013

北京市和平里邮局76号信箱

应用地球物理（英文版）/Journal Applied GeophysicsCSCD北大核心SCI
查看更多>>APPLIED GEOPHYSICS（应用地球物理）（ISSN 1672-7975；CN 11-5212/O）是由中国地球物理学会主办的一份综合性应用地球物理专业英文版定期期刊，于2004年7月正式创刊。本刊逢3月、6月、9月、12月发行。 英文版《应用地球物理》于2007年被SCI-E收录, 成为一份具有国际影响的应用地球物理专业杂志。本刊发表的论文国际浏览量与下载量自2007年来连续三年均以翻一番速度递增。2010年ISI Journal Citation Report首次公布本刊影响因子，2009年度本刊获得影响因子为0.457。 英文版《应用地球物理》杂志报道应用地球物理学在能源、资源、环境、灾害、工程、信息、军事、探测等方面有创新性、高水平的科研成果与前沿性研究，实际应用中的重大突破以及相关边缘学科进展，特别关注应用地球物理学科的最新成就和发展，包括新思想、新理论、和新方法；地球物理勘探实例剖析；交叉学科的综合应用。倡导学科渗透、技术综合；突出创新、讲求实效；注重成果并及时跟踪前沿技术研究信息
正式出版
收录年代

    潜在滑坡体三维有限元CSAMT数值模拟

    王若底青云雷达付长民...
    621-638页
    查看更多>>摘要：滑坡是使人类受到重大生命财产损失的自然灾害之一,为了减少滑坡灾害造成的损失,对滑坡开展前期探查或监测成为必要的防灾手段.为了把可控源音频大地电磁法引入到滑坡探测中,本文对滑坡滑面响应的3D有限元正演模拟进行研究,探索可控源音频大地电磁法对滑坡滑面的反映能力,以期为可控源音频大地电磁法在滑坡探查与监测中的应用提供线索和依据.本文针对可控源音频大地电磁法探查滑坡的特点,缩小了模拟区域,并推导了层状介质任意位置的有源电磁场公式,以此计算截断边界上的一次电磁场,将其作为第一类狄里克雷边界条件应用于有限元方程中,使之匹配缩小了计算区域的可控源音频大地电磁法三维有限元数值模拟.在三维有限元程序可靠性检验的前提下,对起伏地形的滑坡体模型进行了可控源音频大地电磁法的模拟,得出电场总场和磁场总场受地形影响较大,不能直接区分滑面的响应,但视电阻率资料可识别出滑面的响应;归一化纯磁场异常场则能直观反映出滑面异常的可探测性.本文还对可控源音频大地电磁法进行滑坡探查时的观测装置、观测频率和测线长度等参数给出了建议.通过本文的研究得出,可控源音频大地电磁法在潜在滑坡体和滑面探查中具有一定的物理基础,有望成为探测潜在滑坡滑面的有效地球物理探查方法之一.

    CSAMT滑坡面模拟截断边界探测参数

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    基于多通道电极的电阻率层析成像法

    蒋甫玉倪炯陈海军高丽坤...
    639-649页
    查看更多>>摘要：传统电阻率层析成像法(ERT)的探测精度已经无法满足工程建设中向着精细化不断发展的实际需求.为满足不断提升的分辨率需求,本文提出了一种基于多通道电极设计的ERT法(MERT),用多通道电极代替传统电极,通过测量不同通道间的电位差得到不同方向的视电阻率数据,进而提升ERT法的成像精度.构建的倾斜高阻异常体模型数值模拟结果表明,MERT可以更好地反应异常体的形态、倾斜方向与埋深,通道M2N2取得的正、反演效果最佳;模型分辨率矩阵分析结果表明,当供电点位埋深和电位采集点位间距分别在30％～90％和30％～60％电极间距时,MERT法的探测效果较好.对最佳参数时MERT法的不同埋深异常体的探测效果亦表明MERT法较之ERT法可以获得更丰富的、对深部区域有更高的分辨率的电位变化信息.MERT法的提出与完善,进一步拓展了ERT法的应用范围、提升了ERT法的探测精度,为近地表精细化探测的发展起到积极的推动作用.

    电阻率层析成像模型分辨率CR法数值模拟

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    基于语义分割的测井地层对比算法研究

    王才志魏兴云潘海侠韩林枫...
    650-666页
    查看更多>>摘要：测井曲线可以从不同侧面反映地层岩层的属性变化,常用于地层的划分与对比.鉴于深度学习强大的特征提取能力,有学者不断将其应用到测井地层对比任务中来.然而,现有的深度学习算法不能很好地捕获曲线在层位边界的特征变化,此外,数据不平衡的情况下,神经网络难以拟合独热编码的曲线分层位置,导致预测结果和实际分层位置偏差较大.针对上述问题,本文提出了基于均匀分布软标签的测井曲线地层对比算法.在训练阶段,引入标签平滑损失函数,以充分考虑数据不平衡以及由于不同层位数据之间的相似性而产生的较大损失;同时,将空间注意力机制和通道注意力机制分别引入到U2-Net的浅层和深层编码器阶段,以更好地关注分层位置的变化.在预测阶段,提出了一种置信度阈值优化算法约束分层结果,解决偶发层位重复导致的预测精度下降问题.将本文方法应用于油田实际测井数据,定量评价结果表明,在1米、2米、3米的误差范围内,测井曲线地层划分的精度可以达到87.27％、92.68％、95.08％,验证了本文算法的有效性.

    测井曲线地层对比语义分割标签平滑注意力机制

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    基于MVIDA算法和MS-SE-ResNet的次声事件分类方法

    谭笑枫李夕海牛超曾小牛...
    667-679页
    查看更多>>摘要：次声事件的分类识别是禁核试核查的一项重要任务.能正确有效地区分地震次声、化学爆炸次声等瞬时次声有助于次声事件分类识别工作的推进.为解决地震次声、化学爆炸次声信号的数据量较少,在训练时容易出现过拟合这一问题,本文提出一种基于混合虚拟数据增强算法和多尺度和通道注意力的残差分类网络的分类方法.本文设计了的仿真对比实验来验证所提方法的有效性.实验结果表明,多尺度和通道注意力的残差分类网络能够有效找出化学爆炸和地震的次声在频域上的可分性,在使用了混合虚拟数据增强算法增强后的数据集上的平均分类精度为81.12％.高于其他四类对比分类方法,证明了该增强算法和分类网络在小样本次声事件分类上的有效性和稳定性.

    次声分类功率谱卷积神经网络数据增强

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    基于改进U-net网络的多次波压制

    张全吕晓雨雷芩彭博...
    680-696页
    查看更多>>摘要：有效压制地震多次波是地震资料处理过程中的重要环节,尽管已有多种多次波压制方法,但是依然存在多次波压制不充分、计算量大的问题,对于复杂地质条件下的多次波压制更具挑战.传统的多次波压制方法依赖先验地质构造信息且需要大量的计算,对于复杂地质产生的多次波压制效果较差,且计算速度较低.使用深度神经网络压制多次波,能有效降低人工成本,同时还可以提高多次波的压制效率.本文提出一种改进的U-net网络多次波压制方法,采用U-net作为主要网络,在网络中加入注意力局部对比度(Atentional Local Contrast,ALC)模块,该模块有利于对地震数据中细节信息进行合理处理,突出地震多次波与一次波之间的差异.将含有多次波和一次波的地震数据作为输入,把只含一次波的地震数据作为输出,对本文提出的网络进行训练.通过两个水平层状速度模型和sigsbee2B速度模型验证了本文方法在多次波压制中的有效性和稳定性,利用迁移学习使得训练后的模型具有跨工区压制多次波的能力,有效提高了多次波压制效率.

    多次波压制U-net注意力局部对比度

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    基于快速扫描法计算射线路径的走时层析成像方法/

    唐怀谷谢仁军吴怡周长所...
    697-714页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种梯度下降走时层析成像方法.本方法与目前流行的伴随状态法同为基于程函方程的走时层析成像方法,两者都克服了基于两点射线追踪的传统走时层析成像方法的低效问题,能够同时计算一震源对应的全部检波器对梯度的贡献.但本文所述方法避免了伴随状态法中复杂数学过程的引入,梯度由对弗雷歇导数的直接求解得到,因此更容易推导实现.对弗雷歇导数求解的关键是基于快速扫描法计算一个射线路径项:首先计算走时场,随后基于走时场计算波前面的传播方向,进一步基于波前面的传播方向计算射线路径项.每个步骤均可应用并行计算技术进行加速.因此,本文所述方法在保有与伴随状态法同样的高效、存储成本低和鲁棒性好的特点的同时,能够显式地计算出射线路径,推导和实现过程更加简单直观.

    层析成像速度建模射线追踪快速扫描法

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    北京平原大兴凸起—廊固大厂凹陷边界断裂带的活动构造变形及其地震地质意义

    郑荣荧余中元陈柏旭李路伟...
    715-727页
    查看更多>>摘要：大兴凸起-廊固大厂凹陷的边界断裂位于北京平原的东南部,直接控制着北京平原的沉积、构造演化和强震活动,曾于1679年发生过三河-平谷8级大地震,但对该边界断裂的活动构造变形特征却鲜有论述.通过收集并分析前人已完成的工作成果,在资料缺乏位置补充开展了3条浅层地震勘探控制性测线,并对局部断点开展钻孔联合剖面探测和光释光测年工作,对大兴凸起-廊固大厂凹陷边界断裂的活动构造变形特征开展了研究.结果表明,大兴凸起-廊固大厂凹陷边界断裂在马坊镇至牛堡屯镇之间构成了长约50km的活动构造变形区,往两端延伸后汇成一条切过地壳的深大断裂.大兴凸起东缘断裂的活动性可能在安定镇附近分成南北两段,往北西为晚更新世早中期并逐渐减弱,而往南西延伸则为全新世;夏垫断裂的活动性可能在潮白河附近分成两段,往北西为全新世,而往南西则为晚更新世早中期并逐渐减弱.大兴凸起-廊固大厂凹陷的边界断裂在牛堡屯镇一带存在长约43km的地震空区,该地震空区具备6.0～7.0级地震的强震风险.深入研究大兴凸起-廊固大厂凹陷边界断裂的活动构造变形特征,对分析其强震破裂行为与该地区未来的强震风险具有重要指导意义,同时对华北平原和北京平原的构造格局演化过程研究具有重要参考价值.

    大兴凸起廊固大厂凹陷活动构造变形晚第四纪强震风险

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    基于粒子群优化算法的多井子波同步反演方法

    袁焕袁三一苏勤王洪求...
    728-739页
    查看更多>>摘要：子波估算是地震资料高分辨率处理的一个重要部分,但是传统的基于井、震结合的确定性子波反演方法,其反褶积结果难以保持地质构造的横向连续性,也难以有效恢复弱地质体.本文从单井出发,基于单井多道褶积理论,提出了一种空间多井、多井旁地震道联合的稳态地震子波同步反演方法.该方法以空变的加权函数和子波不变的约束条件,利用粒子群优化算法从多井及井旁地震数据中提取最优的空间稳态地震子波,从而增强了子波的空间适应性和反演的稳定性.模拟数据表明,该方法算法稳定,子波估算准确,即使信噪比较低,仍然能提取反映构造横向变化和弱有效地质体的地震子波.实际资料处理结果表明,通过本方法提取的地震子波反褶积后的地震数据不仅纵向分辨率得到明显提高,弱的油、水薄层得以分辨,而且横向分布特征与井的实际情况更加吻合.

    粒子群优化同步反演子波估算空间适应性弱有效信

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    深度学习结合平稳小波包变换压制地震随机噪声

    樊华王东博张扬王文旭...
    740-751页
    查看更多>>摘要：很多传统去噪方法在降噪的同时往往会模糊、丢失细节或边缘信息,如高斯滤波等.平稳小波包变换(SWPT)是一种多尺度多频带分析工具,具有多分辨率和多频带性等优点,与平稳小波变换相比,在压制高频噪声的同时保留更多的边缘细节;深度学习在去噪领域取得了长足进步,残差网络DnCNN、高效灵活网络FFDNet、编解码网络U_Net以及生成对抗网络GAN去噪效果均优于传统最优三维块匹配方法BM3D.为此,提出了一种基于SWPT和修改的FFDNet衰减随机噪声的网络SWP_hFFDNet.该网络结合了SWPT、Huber范数和FFDNet的优势,有三个特点:一、SWPT是一种有效的特征提取工具,可获得信号低频特征和不同尺度不同频带的高频特征;二、噪声水平图作为网络的输入可提高对不同噪声水平的去噪性能;三、Huber范数可降低网络对异常数据的敏感性,增强鲁棒性.网络训练采用Adam算法和经增广和加噪并经SWPT分解的BSD500数据集.数值试验和实际数据处理结果表明:对低噪声,本文方法与BM3D、DnCNN和FFDNet网络的去噪效果基本相同;对强噪声,本文方法优于BM3D、DnCNN和FFDNet网络.

    随机噪声平稳小波包变换深度学习噪声水平图Huber范数

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    中国甘肃黑方台黄土滑坡大地电磁二维正演数值模拟

    李斌许强吉随旺程强...
    752-765页
    查看更多>>摘要：黄土在全世界广泛分布,在中国西北地区尤为典型.由于过度的农业灌溉,导致中国甘肃兰州黑方台黄土滑坡频发.地球物理勘探是滑坡不良工程地质勘察所采用的重要方法之一,工程地质调绘、钻探、物探、监测等众多方法综合进行工程地质评价,以期给予滑坡防护设计及施工尽可能详实的基础资料.使用地球物理方法探测黄土滑坡的理论可行性至关重要.通过对中国甘肃兰州黑方台滑坡群的浅层地质结构进行勘察,建立了典型大地电磁法地电模型,综合使用了二维有限单元法正演数值模拟及工程地质分析方法,完成了黄土滑坡区大地电磁场分布特征的研究,是地质过程分析方法在地球物理勘探技术中的典型应用.本研究提供了中国甘肃黑方台典型地层结构、不同地下水分布的电性特征,验证了正演建模及计算结果的正确性,为大地电磁法探测滑坡提供了较为详实的理论依据.本研究对中国甘肃兰州黑方台滑坡进行了正演数值模拟,可以为滑坡调查提供详实的地球物理依据,验证地质调查和滑坡设计的结果,并促进黑方台地区农业的可持续发展.

    滑坡大地电磁法工程地质正演有限单元法

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