《地球物理学报》（ISSN:0001-5733）创刊于1948年，记载了我国地球物理科学事业发展的光辉进程。本刊由中国科学院地质与地球物理研究所和中国地球物理学会联合主办，是有关地球物理科学的综合性学术刊物。主要刊登固体地球物理、应用地球物理、空间地球物理和大气、海洋地球物理以及与地球物理密切相关的交叉学科的研究论文。着重报道创新性研究成果。
《地球物理学报》是地学领域中具有代表性的期刊之一，已列入中国自然科学核心期刊。目前有多种著名国际检索系统检索本刊，如SCI、SA、CA、"全俄科学情报研究所文摘杂志"、日本"科学技术文摘速报"、"世界译文索引""乌利希国际期刊指南"、"水科学文摘""TULSA石油文摘"、美国地质文摘"、"法国文献通报"等。国内有关检索机构均收录本刊，如《中国科技论文统计源数据库》，《中国科学引文索引数据库》等。
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01
李荣兴等：南极冰盖物质平衡变化的卫星遥感监测现状与发展趋势
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南极冰盖物质平衡对全球海平面变化影响巨大，提高南极冰盖物质平衡估算精度对实现全球海平面变化趋势准确预测至关重要。卫星遥感技术的发展，特别是极地卫星对南极冰盖系统监测能力的提升，有助于认识、保护和利用南极，解决极地科学国际前沿难题。揭示南极冰盖对全球气候环境的响应及其反馈机制，对深化人类对南极的科学认知也具有重要意义。本文首先系统总结了用于南极冰盖监测卫星的发展现状及现有的卫星遥感数据产品序列，然后讨论了运用遥感卫星监测南极物质平衡的主要方法和研究进展，并对南极卫星遥感技术的最新进展进行了分析。最后在我国极地遥感卫星发展方面提出了建议，旨在进一步提升我国对极地冰盖变化和全球海平面上升的长期观测及预测能力，为相关应对策略的制定提供有力的科学支撑。
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02
吴凌霄等：西藏羊八井地区太阳短波辐照度特征及其短期预测模型对比分析
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本研究利用西藏羊八井太阳短波辐照度观测数据分析了该地区2020—2021年的辐射时间序列分布特征，基于时间序列分析、随机森林和Prophet进行建模预测，通过对比研究探究三种模型在该地区的适用性以及提高模型预测精度的方法。结果表明：该地区短波太阳辐照度呈"双峰"倒"U"型分布的月变化和"单峰"倒"U"型分布的日变化特征。RF在选用模型中最优，其标准化均方根误差、决定系数R2分别为17.54%和0.962。小波变换去噪能提高各模型预测精度，NRMSE降低4.82%~12.94%。组合模型能提高预测精度，误差倒数权重组合模型的NRMSE较差分自回归滑动平均模型和Prophet分别下降35.22%、25.12%。预测时间步长差异也会影响预测效果，模型的预测误差随时间步长逐渐增大而减小。因此，可利用RF等机器学习模型在西藏地区进行太阳辐照度短期预测，通过小波变换、组合模型、预测时间步长等环节提高预测精度，以满足当地光伏发电对太阳辐照度的预测需求。
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03
史小东：混合域运动分层大气次声非线性传播仿真及其特征
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声源识别与参数反演是次声探测应用的重点与难点，研究次声非线性传播模型及其特征是解决上述问题的关键点之一。本文采用时频混合域方法模拟运动分层大气中次声长程非线性传播，其中，Burgers非线性控制方程基于WENO技术采用时间域变步长有限差分方法实现激波等非连续波的稳定传播，而信号衰减基于Sutherand-Bass系数于频率域进行计算。基于该方法，本文研究了次声沿不同波导路径传播的非线性形变，并分析了声源振幅、大气结构等对非线性特征的影响。结果表明，非线性效应与波导路径密切相关，非线性失真主要发生在信号向上进入大气层传播阶段，热层波导的非线性效应明显强于平流层；非线性与信号衰减之间具有相互抑制作用，而声源强度表现为两种作用的调节因子。最后，与实测数据对比则验证了本文方法的有效性及实用性。
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04
王莉萍等：基于耿贝尔—线性矩和K-Means算法的短时强降水等级划分研究
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短时强降水地域特点突出，致灾性强，是气象防灾减灾的重点和难点。本文基于1951—2021年国家气象观测站逐小时降水资料，采用耿贝尔—线性矩法拟合2215个国家气象观测站的1 h、3 h、6 h短时强降水的重现期分布，统计显示99%以上的国家气象观测站分布函数通过0.05显著性检验；同时，根据我国防洪标准、室外排水设计规范及中央气象台山洪预警等标准，将短时强降水按照重现期2 a、20 a、50 a、100 a划分为一般、较强、强、特强四个等级。然后，采用K-Means算法，应用耿贝尔函数的位置参数和尺度参数、短时降水的百分位值和极值等变量聚类，将我国划分为三个短时强降水区，量化了三个区的短时强降水等级并应用2019—2021年70490个区域自动观测站和国家气象观测站监测统计验证了合理性。
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05
安艳茹等：利用背景噪声研究2021年云南漾濞MS6.4地震同震及震后波速变化
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本文利用2021年5月21日漾濞MS6.4地震震中50 km范围内16个地震台站2021年的三分量连续记录，通过背景噪声干涉方法研究了漾濞MS6.4地震同震波速变化及震后恢复过程。结果表明，在1~4 Hz的频带范围内，台站对间的相对波速在主震后明显降低，dv/vpair的幅度为-0.29%~-0.02%，随台站间距增大而降低。由线性回归获得的各台站的相对波速变化dv/vstation的幅度为-0.16%~-0.02%，总体随震中距增大而减小。分析表明，测量得到的同震波速变化主要来自于浅层(≤2km)介质，受静态应变和动态应变的共同影响，主要由强地面运动引起的岩石破碎和应力大规模调整控制。远离主震的北部台站波速变化较大，对应力扰动敏感性高，推测与台站下方的热流体分布相关。波速变化测量结果指示漾濞地震周边地震波速度在震后几天内达到最低值，而在8月份前后逐渐恢复到震前的水平，表征了介质的愈合过程。研究表明利用背景噪声干涉可对同震及震后恢复过程的波速变化进行有效测量，漾濞地震的同震波速变化受断裂带破碎程度、动态应变和流体作用等多种因素的共同控制。
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06
许英才等：2022年6月1日四川芦山MS6.1地震的震源参数及其构造启示
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2022年6月1日四川芦山发生MS6.1地震。基于四川区域台网的地震资料，采用各种方法对地震事件进行了重定位，获取了序列中MS≥3.0地震的震源机制和矩心深度，评估了主震震源机制结果的稳定性以及计算了不同机构得到的多个震源机制中心解的最小旋转角，计算了现今区域应力场体系在2022年芦山MS6.1地震和2013年芦山MS7.0地震震源机制节面产生的相对剪应力和正应力，并拟合了发震断层面，分析了该地震序列的发震构造。获得的主要结果如下：（1）芦山MS6.1地震序列主要沿着双石—大川断裂呈现NE-SW向的优势展布，初始破裂深度主要集中在10~18 km，平均深度14.5 km，整体呈现西北浅、东南深的空间分布特征。芦山MS6.1主震和MS4.5余震均位于余震区东南端，序列中其余的地震大都位于主震的西北侧，呈现为单侧破裂的特征，发震断层面倾向为SE向。（2）Bootstrap方法估算的误差以及多个震源机制中心解的最小空间旋转角均显示gCAP反演得到的主震震源机制误差较小，结果较为稳定可靠，芦山MS6.1主震震源机制解为节面Ⅰ：走向228°、倾角46°、滑动角106°；节面Ⅱ：走向26°、倾角46°、滑动角74°，矩心深度12 km，矩震级MW5.8，MS≥3.0余震的震源机制为逆冲型，震源矩心深度介于11~13 km。P轴方位主要为NW-SE向，与区域构造应力场的方向基本一致。（3）震源机制与应力场关系模拟结果表明2022年芦山MS6.1地震和2013年芦山MS7.0地震发震断层面的形状均处于相对剪应力和正应力的抑制节面，且不利于应力的充分释放。结合已有地质构造和以上分析结果，认为2022年芦山MS6.1地震震源机制的节面Ⅱ为该地震断层面，发震构造极有可能为走向NE且倾向SE的隐伏逆冲断层，可能和2013年芦山MS7.0地震走向NE、倾向NW发震构造上的次级反冲断层有关，这与2013年芦山MS7.0地震发震构造倾向NW的断层方向有所不同。
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07
郑 瑞等：2022年青海门源MW6.6地震InSAR同震形变场与震源特征
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本文利用合成孔径雷达差分干涉（Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar, D-InSAR）技术处理哨兵卫星升降轨影像，获取了2022年青海门源MS6.9地震的同震变形场，变形结果显示此次地震导致冷龙岭断裂西段两侧约30 km×20 km范围明显变形，卫星视线向最大同震位移达50 cm。有限断层模型显示，冷龙岭断裂的破裂以左旋走滑为主，破裂长度约23 km，主要分布在10 km以上深度，整体形态表现为不规则椭圆盘，其中约3.9 m的最大破裂位于5~6 km深度的椭圆中心。基于反演模型估算的地震平均应力降约5.9 MPa，地震标量矩为1.0×1019 N·m，对应矩震级为MW6.6。本文计算了1927年古浪地震、1986年及2016年门源地震对本次地震破裂面的同震静态库仑应力扰动，结果表明冷龙岭断裂西段受到历次地震的库仑应力加载作用，库仑应力增加累积达0.12 MPa，对本次发震断层的破裂有促进作用，其中以1927年古浪地震的应力加载最为显著。本次地震导致周边托莱山断裂应力变化，形成一段长约30 km超过发震阈值的库仑应力增加区，未来托莱山东段断层发生破裂的风险较高。
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08
石富强等：2016年以来门源2次6级地震的应力触发及其对祁连—海原断裂带地震危险性的指示
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祁连—海原断裂带是青藏高原东北缘的边界断裂带，调节着青藏高原北东向的推挤和阿拉善地块的东向运动。本文基于库仑应力理论讨论了2016年门源6.4级对2022年门源6.9级地震的应力触发，并讨论了其对青藏高原东北缘地震危险性的指示意义。结果显示：随着有效摩擦系数降低，断层面最大库仑应力加载可达0.013 MPa，表明2016年门源6.4级地震可以增加2022年门源6.9级地震震源区的地震危险性。库仑应力随着有效摩擦系数的降低而增加，暗示祁连—海原断裂带的低有效摩擦系数可以促进2016年门源6.4级地震对2022年门源6.9级地震的应力触发。本文同时给出了祁连—海原断裂带两个库仑应力增强的区域，即西段的托莱山断裂和中段的天祝空段，这两个区域同时也是历史大震破裂空段和断层高闭锁段，预示着这两个断层段未来地震危险性高，值得进一步关注。
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09
金一民等：一种求解黏弹塑性介质流动的全隐格式算法
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在岩石圈动力学数值模拟中，现有的黏弹塑性数值模型通常在每个时间步先使用迎风间断Galerkin方法对偏应力张量进行旋转，然后使用Particle-In-Cell (PIC)方法或场方法求解对流方程，所构成的时间离散格式为显格式或半隐格式。我们将黏弹塑性介质的经典数值模型和非牛顿流体力学领域的黏弹性流体问题计算方法相结合，提出了一种基于有限单元法的求解黏弹塑性介质流动的全隐格式算法。本文通过数值实验将这种全隐格式算法与PIC方法和半隐格式算法进行了详细的对比，实验结果表明全隐格式算法的数值稳定性优于PIC方法，而当Deborah数较高时精度优于半隐格式算法。同时，我们在应力场引入三阶WENO (Weighted Essentially Non-Oscillatory)限制器，可以在保留数值解精度的同时有效消除应力集中引起的数值振荡。
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10
臧虎临等：利用多种横波分裂分析方法评估确定各向异性参数
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横波分裂分析是探测地球内部各向异性参数的重要方法。但数据的噪声水平、观测方位分布以及介质复杂程度均会影响横波分裂分析结果的稳定性，从而降低最终解的可靠性，甚至影响介质分层情况的判别。本文首先通过一系列理论测试，分析了旋转相关、最小能量和最小特征值三种横波分裂分析方法所得解随噪声水平、观测方位和介质分层情况的变化规律，发现三种方法分析结果既存在相似性也存在差异性；然后提出了利用这种相似性和差异性对最终解进行评估和确定的方案；最后将该方案应用于理论数据和南美实测数据的分析中。分析结果证明本文提出的方案不仅提高了单层或多层中的顶层介质各向异性参数的可靠性，而且可以有效鉴别介质的分层情况（单层或双层）。
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11
程远志等：青藏高原东缘甘孜断裂带地壳电性结构与孕震构造
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位于青藏高原东缘的甘孜断裂带是一条晚第四纪强烈活动的左旋走滑断裂，与强震的发生有密切关系，它与鲜水河断裂带共同构成川滇地块与巴颜喀拉地块的边界。本研究横跨甘孜断裂带布设一条宽频大地电磁测深剖面，该剖面始于川滇地块，终止于巴颜喀拉地块。本文首先利用阻抗张量方法定性分析了研究区地壳结构的构造维性和电性主轴，然后利用二维各向异性和三维各向同性反演方法获得了可靠的地壳电性结构。结果显示川滇地块和鲜水河断裂带上地壳的各向异性方向沿着断裂带的走向，而甘孜断裂带下地壳的各向异性方向则垂直于断裂带的走向，表明研究区上地壳和下地壳存在解耦变形；甘孜断裂带两侧的电性结构存在显著差异；研究区上地壳的花岗岩体呈显著的高电阻率特征，上地壳的低阻异常主要是由含盐流体聚集导致的，而下地壳的低阻异常则主要由部分熔融体和流体共同构成。综合分析推断：地壳内的流体沿断裂带向下运移，增大了孔隙压力，降低了断裂的正应力，从而加速了地震成核过程；在上下地壳解耦变形的构造环境下，下地壳的运动拖曳作用致使应力在上地壳内更易于积累，从而导致地震的发生。
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12
胡开颜等：水平层状大地中任意方向偶极源激发的电磁场
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针对不同偶极源激发的电磁响应特征的研究对地震孕育过程中观测的电磁信号的提取与解释具有重要意义。基于此，本文推导了一套正演算法，可用于研究任意方向（方位角和倾角）、大小和位置的一个或多个偶极源在地壳或岩石圈-大气圈-电离层模型中产生的电磁波场的传播特征。基于多源组合，该算法可进一步拓展到线电流源和面电流源的电磁响应的计算。本文给出了水平、垂直和倾斜电偶极源响应计算的实例，并针对不同类型的偶极源激发下的地中、地面以及空间电磁场响应特征进行了初步分析。模拟结果显示，相比于单纯水平或垂直的电偶极源，地中倾斜电偶极源激发的电磁响应在地表的各场量辐射花样虽然仍可反映偶极子的方位角和空间位置，但不再具有对称性，其模式更复杂。本文提出的正演算法可用于地中低频电磁辐射源的正演模拟和反演定位。
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13
毛 宁等：地磁长期变化信号提取和模型预测精度评估
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本文基于中国大陆10个地磁基准台站2009—2022年的连续矢量观测数据，通过月均值年差分和主成分分析方法剔除外源干扰场，进一步去除岩石圈磁场，提取得到了主磁场长期变化信号，并将其与IGRF和WMM系列主磁场模型结果进行对比。通过引入绝对误差、均方根误差等指标，定量评估了IGRF-12和WMM2015模型在中国大陆区域内1—5年尺度的预测精度。结果表明，IGRF-12和WMM2015模型均能总体反映我国大陆主磁场长期变化趋势，两者总场强度的5年均方根误差分别为54.19 nT和15.86 nT，WMM2015模型预测的7个地磁要素的精度均优于IGRF-12。模型误差会随时间逐渐增大，两模型总场强度的1年期最大误差为13 nT，5年期最大误差可达153.65 nT，难以满足高精度定向钻井等领域的地磁导航需求，因此，有必要结合地磁台等观测资料，研制年周期地磁场快速长期变化模型。
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周鸣亮等：中中新世秦安黄土-古土壤序列磁性增强机制及其环境意义
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本文对秦安地区QA-I剖面约14~17.1 Ma期间的黄土-古土壤样品进行了系统的环境磁学、岩石磁学和色度指标分析。结果表明，QA-I剖面黄土-古土壤序列样品中磁性矿物为准单畴(PSD)磁铁矿、超顺磁/单畴(SP/SD)磁赤铁矿和赤铁矿，古土壤中细粒磁赤铁矿含量高于上下相邻黄土层。CBD (
Citrate-Bicarbonate-Dithionite)处理方法显示，中中新世风尘序列中碎屑成因的PSD磁铁矿含量变化不大，约14.5~16.0 Ma期间成壤成因SP/SD磁赤铁矿含量的增多，是导致该时期风尘堆积序列磁化率增强的主要原因；这与该时期较低的土壤发育程度并不一致，表明CBD处理方法虽然可有效获取成壤成因SP/SD磁赤铁矿信息，却无法区分其为当地还是源区成壤成因。低温磁学研究表明，QA-I剖面约14.5~16.0 Ma期间SP/SD磁赤铁矿可能为碎屑磁铁矿颗粒的风化外壳，其含量高低变化与风尘样品中值粒径粗细变化一致，揭示出此类磁性颗粒含量受控于风力强弱，可能为源区风化成因。尽管中中新世古土壤样品的磁化率与上下黄土层相比可反映其成壤强度，但约14.5~16.0 Ma期间SP/SD磁赤铁矿含量变化可能同时受到当地成壤强度以及源区风化的影响，导致磁化率与当地成壤强度之间关系较为复杂。因此，中新世风尘堆积序列长尺度的磁化率趋势并不反映东亚夏季风强度的变化。
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王雪雨等：MT约束的青藏高原东南缘上地幔热结构研究——以兰坪—贵阳剖面为例
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青藏高原东南缘是青藏高原软弱物质运移的关键位置，研究其深部结构有助于理解青藏高原的扩张机制。本文利用穿过青藏高原东南缘的一条起始于兰坪—思茅块体，穿过川滇菱形块体，终止于华南块体的长约750 km的大地电磁测深(MT)剖面的电阻率结构，基于上地幔矿物和熔融体温度与电导率的关系，获得了研究区上地幔温度结构与熔融百分比分布。结果表明，采用随深度变化的含水熔融上地幔矿物组分模型才能合理地获得整个上地幔温度；上地幔全岩含水量约4.69（40 km深度）~0.13 wt%（150 km深度），矿物熔融百分比约0~1.4%之间，并在70 km深度附近出现了较明显的局部熔融带；上地幔温度位于400~1300℃之间，随深度加深而逐渐增加；70 km以浅的温度表现出相对强烈的横向变化，且川滇和兰坪—思茅块体的上地幔温度和矿物熔融百分比的深度平均值明显高于华南块体。
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李 丹等：塔北—阿满北部地区超深层现今地温场特征
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本文结合多种测温数据和一维稳态热传导方程系统，研究了塔北—阿满北部地区现今地温梯度、大地热流、定深（6000~10000 m）及重点层系温度平面分布特征。塔北—阿满北部地区0~5000 m统一深度现今地温梯度介于16.2~25.3℃·km-1之间，平均值为21.0±1.4℃·km-1；现今大地热流介于27.4~44.5 mW·m-2之间，平均值为35.4±2.5 mW·m-2，表明其现今地温场整体表现为"冷"的热背景。6000~10000 m超深层地层温度随着埋深增加而逐渐增大，平面上具有由北向南先减小后增大，由东向西逐渐减小的展布特征。塔北—阿满北部地区奥陶系底界温度介于107.0~171.0℃之间，平均值为145.1℃，表明上部奥陶系储层普遍有利于液态烃保存；寒武系底界玉尔吐斯组烃源岩现今温度介于120.8~184.7℃之间，平均值为155.9℃，平面上表现为由西北向东南方向逐渐增大的特征。这种分布特征与奥陶系原油密度呈负相关性，而与气油比和天然气干燥系数呈正相关性。
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张 文等：地震几何属性的快速算法实现
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地震几何属性被广泛用于提取地震数据中的几何结构特征，从而辅助解释相关的地质沉积和构造过程。本文提出基于多种递归滤波和构造导向滤波的地震几何属性快速算法，能显著提高地震相干和体曲率的计算效率和分辨率。递归滤波的计算效率远高于传统的加权求和计算，且其计算成本与平均窗口的大小无关；同时，利用高维滤波的可分离特性可以将其分解为多个一维滤波来进一步提升计算效率并有利于多线程并行运算。此外，使用构造导向滤波实现相干计算，可以有效地消除倾斜构造对结果的影响而无需传统方法中耗时的插值运算。三维实际地震数据的应用结果表明，本文提出的快速算法能将传统的相干和曲率属性计算速度提高10~30倍且对断层的刻画更加完整和连续。
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张 歧等：基于广义Beta小波稀疏域混合约束优化的地震去噪方法研究
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地震随机噪声压制是鄂尔多斯盆地黄土塬、沙漠、戈壁滩等复杂地表区域低信噪比地震资料处理的一项重要任务。稀疏反演去噪是地震随机噪声压制的常用方法之一。?1范数和全变分(Total Variation, TV)正则化是稀疏变换域去噪方法中常用的两种正则化项。但是，?1范数是对?0范数的松弛，难以提供更稀疏的去噪结果；基于TV正则化项的方法容易引起阶梯状异常结果。因此，为了避免上述缺点，本文提出了一种基于广义Beta小波稀疏域混合范数优化的地震随机噪声压制方法和算法流程实现。首先利用广义Beta小波紧标架加快计算，获得具有更高局域化性的稀疏时频表示。其次是引入包括?p范数和TV正则化的混合约束项，克服单一正则化项的缺点。最后，利用鄂尔多斯盆地黄土塬区的合成地震数据、三维叠后地震数据和共反射点道集数据验证了本文去噪方法的有效性。结果表明：本文提出的去噪方法既能够有效抑制随机噪声、显著提高信噪比，让地震同相轴连续光滑；又能够准确保护有效信号，保持波组间的相对幅值，突出有利微小断层和含油气层的振幅形态。
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19
王晨源等：基于倾角道集与深度学习的地层倾角提取技术及应用研究
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近年来新兴的多种地震数据处理和解释技术都需要倾角作为先验信息，传统的倾角估计方法大都依赖成像剖面，这些方法不可避免地会受到成像质量的影响，而且空间倾角的三维估计更是依赖于多条线形成的成像体。二元倾角道集因其椭圆形反射波位置对三维倾角具有指示性的特点，可以用作对倾角的估计，这样不仅能避免低质量成像剖面带来的影响，同时也能够实现仅依赖一条成像线道集的三维倾角估计。然而该方法会消耗大量人力和时间并且其结果也依赖处理人员经验。二元倾角道集在一个工区中数量庞大，可以为数据驱动特征提取的深度学习算法提供样本支持，因此本文在二元倾角道集的基础上引入深度学习算法，提出一种基于改进二元倾角道集和VGG神经网络的倾角提取技术，实现倾角的自动估计，并将倾角应用于菲涅尔带相关孔径的估计中，最后通过某工区实际数据验证对倾角估计的准确性和网络的泛化性能，再将孔径用于稳相偏移来验证倾角在实际数据中应用的有效性。
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裴 松等：随机不动点地震反演方法
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为提高FPSI的抗噪能力及实用性，本研究将随机反演框架引入至不动点反演理论，提出随机不动点地震反演方法(SFPSI)。此外，利用纵波阻抗的初始模型计算得到初始反射系数，并将初始反射系数与初始模型约束引入反演框架及目标泛函，有效提高了反演方法的鲁棒性及计算效率。具体地，首先对以待反演参数初始模型为均值的高斯分布进行随机抽样并利用不动点理论判定抽样结果是否被接受。在此基础上对反演参数初始模型进行更新，并利用更新后的反演结果进行下一轮抽样与判定，直至残差小于阈值或迭代次数大于设定值。因此，SFPSI通过反复执行"随机过程"与"不动点修正"来使得初始模型逐渐逼近真实解，并最终收敛于目标泛函的不动点。最后，模型以及实际资料测试结果表明本方法有效的提高了FPSI抗噪能力，且本方法的反演结果较FPSI的反演结果具有更高的地层分辨率，并保持了良好的横向连续性。
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张明坤等：一种基于正则化策略的稳定衰减补偿逆时偏移
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基于黏滞介质的衰减补偿逆时偏移能沿地震波的传播路径恢复其所经历的振幅衰减和相位畸变，有效提升成像效果。然而，由于地层对地震波的吸收衰减效应呈指数变化，衰减补偿过程中高低频分量的非同步增长易导致补偿算法数值不稳定。为此，本文提出了一种基于正则化策略的稳定衰减补偿逆时偏移方法。该方法基于解耦的常Q分数阶拉普拉斯算子黏滞声波方程描述地震波在地下介质中的传播效应，将振幅正则化因子引入该方程的时间-波数域的解析解中，以确保在补偿过程中地震波场能稳定延拓。二维、三维合成数据以及实际资料的偏移算例均证实了该方法的可行性和有效性，所提出的方法能有效地处理衰减补偿中的不稳定问题，明显提升地震资料的偏移成像质量。
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孙 超等：基于三维数字岩心的介观尺度流弹性响应数值模拟
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复杂介质油气藏的地震波频散和衰减是地球物理勘探中油气特征反演与解释的重要属性。介观尺度处于微观孔隙尺度与宏观地震波场尺度之间，地震波穿过饱和流体岩石时激励流体发生频散和衰减，导致地震波能量损耗，被称为介观波致流。其形成机理、特征和规律一直是勘探地球物理学和岩石物理学等领域共同关心的科学问题，也是研究的前沿和难点之一。本文首先选取印第安纳灰岩(Indiana)作为研究对象，通过排水方式饱和样品，使用CT方法研究介观流体分布特征和规律；为研究其机理，引入Biot孔弹性理论构建三维(3D)数值模型，模拟部分饱和岩石的纵波速度频散和衰减特征。经对比，数值模拟结果与实验结果匹配，表明Biot孔弹性理论可以用来描述介观波致流的物理机理。
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程 卫等：孔隙-裂隙性质和黏土含量对页岩油层系致密岩石弹性波耗散规律的影响研究
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本研究选取鄂尔多斯盆地中生界延长组长7油层组的10块致密砂岩样本，基于X射线衍射分析得到各样本的矿物组分，开展不同围压和流体条件下的超声波实验观测，进而获得样本的纵、横波速度和纵波衰减逆品质因子。基于实验测量获得变压力条件下的孔隙度，结合线性外推的方法，估算各样本的裂隙孔隙度，代入EIAS模型，求取对应的裂隙纵横比和裂隙密度，分析页岩油储层孔隙-裂隙性质对纵波衰减的影响。结果显示相对于衰减，致密砂岩总孔隙度、裂隙纵横比、裂隙密度和衰减变化量之间的相关性更加明显。基于薄片分析，结果显示致密样本存在孔内黏土包体、微裂隙包体和粒间孔的三重孔隙结构，因此本文引入三重孔隙结构模型，定量估算各样本的孔内黏土含量，进而分析孔内黏土含量及总黏土含量和纵波衰减之间的关系。结果显示孔内黏土含量是主导页岩油储层纵波衰减大小的主要因素之一，而非总黏土含量。
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张清河等：一种新颖的探地雷达快速正演模拟及埋地目标探测机器学习方法
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探地雷达正演模拟在真实雷达数据解译及全波形反演中扮演着重要的角色，针对传统探地雷达正演模拟计算量巨大、耗时、不利于实时探测等问题，提出一种基于机器学习框架的近实时GPR正演模拟方法。以混凝土中的钢筋探测作为GPR应用场景，混凝土的含水量、钢筋半径及埋地深度作为模型参数，利用时域有限差分数值模拟散射回波信号；运用主成分分析对回波数据进行降维处理得到相应的主成分权值系数，并以此作为机器学习网络的输出；设计了一种基于随机森林的多层循环网络架构和学习策略，不仅充分挖掘学习模型参数和主成分权值系数之间的内在因果关系，也共享主成分间的相互联系，并具有对每个预测主成分完善和修正的功能，以此实现基于机器学习的探地雷达快速正演模拟，与传统机器学习相比，有效提高了正演模拟的精度。在此基础上将两个深度神经网络与随机森林相结合，以回波数据主成分系数为输入，建立了基于机器学习的场景参数预测模型，实现了近实时的埋地目标探测，预测的混凝土含水量最大误差为2%，钢筋埋地深度最大误差为6.7%。
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孔瑞金等：基于Gramian约束与高斯-牛顿算法的重磁三维联合反演
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为了降低重力与磁法单独反演中的非唯一性问题，本文实现了一种基于Gramian约束的重磁三维联合反演算法。使用基于模型参数或其空间梯度的Gramian算子，将其添加到目标函数中，约束剩余密度与剩余磁化率模型参数或其梯度更具相关性。采用高斯-牛顿法对目标函数进行最优化求解，对求解方程进行了简化，节省内存并提高了计算效率。反演过程中使用对数法约束模型参数的上下界，使反演结果更符合真实地质情况。提出了新的模型更新步长计算策略，同时考虑了数据拟合与联合约束的影响，使联合反演更加稳定。通过三个数值模型验证了算法的可靠性，并进一步将该算法应用于加拿大McFaulds湖实测航空重磁数据。对比了反演结果切片并展示了交会图，联合反演得到的剩余密度与剩余磁化率的物性、梯度分布都比单独反演的相关性更强。联合反演提供了一个既能拟合数据又在一定程度上满足耦合条件的反演解。验证了所开发的联合反演算法在实际数据上的有效性与适用性。
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薛国强等：短偏移瞬变电磁探测系统研究
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短偏移距瞬变电磁法是近年来发展出的新方法，具有信号强、带宽大的特点，现有国际主流装备是面向传统大收发距模式设计开发的窄带系统，研发小收发距模式下的大电流宽带系统，对于推广应用新方法具有重要意义。为此，本文提出大电流快关断发射、低噪声宽频带接收设计方案，攻克超高压恒压钳位技术，自适应可变阻尼技术等核心技术。在同等条件下有效发射功率提升约2.5倍，关断时间压缩近4倍；系统时域噪声水平0.1 nT/s，工作带宽25 kHz。装备系统在增大发射电流和降低噪声的同时，拓展了系统带宽，实现了装备系统与新方法的强匹配。新装备的研发将为我国3000 m以浅矿产资源精细探测做出贡献。
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景 旭等：树网格离散优化三维瞬变电磁有限体积正演算法
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三维瞬变电磁正演算法作为研究处理与解释方法的重要基础，如何加速计算过程，减少计算机内存消耗尤为重要。为此，本文采用有限体积算法在八叉树(octree)网格上对时间域Maxwell方程组进行空间离散，相比于交错六面体网格，octree网格在局部区域网格细度相同的条件下可以显著减少细化区域外的网格数量，对复杂几何体边界的模拟更加灵活，而相比于非结构四面体网格，octree网格单元位置排列更加规律。通过octree网格离散三维正演模型使计算网格规模显著降低，减少了待求解方程的未知数，降低了物理内存消耗。空间离散后，瞬变电磁正演响应可以表示为关于初始磁场的矩阵指数函数，采用位移逆Krylov子空间模型降阶算法实现瞬变电磁场的求解，只需对系数矩阵进行一次矩阵分解和多次回代即可获得一系列时间序列的瞬变电磁场正演结果。
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李 广等：基于深度残差网络与MVMD的多通道地磁信号处理
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现有的地磁台站观测数据受到人文噪声污染的问题日益严重，给地球内部高精度成像带来了极大困难。为此，我们将深度残差网络与多元变分模态分解(multivariate variational mode decomposition, MVMD)引入到地磁信号的处理，提出一种新颖的多通道地磁信号处理方法。为验证方法的有效性，我们设计了仿真实验，结果表明所提方法可以将观测信号的信噪比提高约15 dB，相对于变分模态分解、互补集合经验模态分解、数学形态滤波、小波去噪等方法具有较明显的优势，且适合多通道信号的同时处理。我们将所提方法应用于菲律宾海及西太平洋的海底观测的地磁数据，结果表明所提方法的识别精度约为98%，并能够极大改善信号的质量。去噪后的信号与相邻台站的同时段高质量信号的相似度由去噪前的94.75%提升到了97.34%，表明处理结果是可靠的，使用我们的方法有望提高地磁数据成像的精度及可靠性。
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陈 龙等：晚更新世以来南海中央海盆沉积物的磁学特征:对物源和东亚季风演化的指示
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本文选取南海中央海盆的SCS-01钻孔作为研究对象，建立其准确的年代框架，综合利用磁学和地球化学分析方法，探讨沉积物物源及其对东亚季风演化的指示。首先，通过对沉积物样品的岩石磁学特征分析，表明沉积物的主要载磁矿物为低矫顽力的假单畴磁铁矿，载磁矿物颗粒大小均一、含量变化小，基本符合建立地磁场相对古强度(Relative Paleointensity, RPI)曲线的"均一性"标准。在此基础上利用磁化率和非磁滞剩磁对天然剩磁进行归一化处理得到RPI，将钻孔的RPI曲线与全球或区域的标准RPI曲线进行比较，得到了6个年龄控制点，并结合AMS-14C测年结果，建立了南海中央海盆75 ka以来的时间框架。SCS-01钻孔的RPI记录和其他全球性观测结果的一致性表明，南海的沉积物记录了全球尺度的地磁场古强度行为模式。综合稀土元素和沉积物记录的磁学信息对沉积物的来源进行探讨，结果表明SCS-01钻孔的沉积物主要来源于台湾地区，少量来自吕宋岛区域，这为进一步全面了解南海各区域的沉积物物源分布提供了数据支撑。另外，SCS-01钻孔的环境磁学记录可以较好地反映75 ka以来东亚季风在冰期-间冰期的变化，为该钻孔地区千年尺度上的气候变化提供可靠指标。
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刘梦丽等：恒春海脊附近第二模态内孤立波的特征研究
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本文在台湾岛以南恒春海脊处捕捉到了两个大振幅凸型第二模态内孤立波。利用叠前偏移剖面得到内孤立波的视相速度约为0.7 m·s-1，其视传播方向沿地震测线从S到N，总体上满足较大最大振幅的波视相速度也较大的规律。地震海洋学剖面得到的振幅曲线观测值和理论方程计算出的第二模态内波振幅垂向变化理论值之间具有较好的一致性。通过叠前偏移剖面观察该内孤立波细结构的变化，发现在采集过程中，出现反射同相轴后翼变陡、分叉、合并的现象。由于密跃层中心偏离水层中心以及背景剪切流的影响，两个内孤立波尾部发育了高频内波，使得能量耗散增强。此外，第二模态内孤立波的生成和传播特征受到水体层结、黑潮、背景剪切流以及海底地形等多个因素的影响。
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排版：徐冰冰 （中科院地质地球所）
校对：马洪伟（天津外国语大学）