自然电位的小波分析与概率成像联合方法及其在滑坡监测中的应用探索
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:41874082
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:D0405.地磁学和地球电磁学
- 结题年份:2022
- 批准年份:2018
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2019-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:胡开颜; 张慧茜; 万伟; 吴思弘; 马博文; 孟绿汀; 汪凯翔;
- 关键词:
项目摘要
Study on the mechanism and monitoring of landslides is important for both the basic research and hazard mitigation. Rainfall is one of the key factors of inducing landslides. As a low-cost method sensitive to fluid, self-potential method could monitor continuously the water flow inside the slope and provide a new approach for landslide monitoring. In the current proposal, the core work is on the tomography of self-potential data from modeling, laboratory experiment, and field observation. We’ll develop a joint method combining wavelet analysis and charge occurrence probability tomography for self-potential data. Some statistical analyses will be adopted to evaluate the parameter effect on the joint tomography results. The 3D numerical models with slope topography, fracture, permeability, and rainfall effect will be simulated using the Comsol Multiphysics software. We’ll validate the joint tomography method based on the above synthetic self-potential data. As the further validation, after designing and doing laboratory experiment and field observation test, we’ll process the experimental and field data using our joint tomography method. Finally, we’ll assess the tomography effect of our joint method and its possible application for landslide monitoring. The joint tomography method combining wavelet analysis and charge occurrence probability provides a new method for self-potential data analysis and interpretation. This study may strengthen the study on the methodology of landslide monitoring.
滑坡机理与监测研究具有重要的科学意义和减灾价值。降雨是诱发滑坡的重要因素之一,自然电位法由于具有对流体敏感、成本较低、适于连续观测等特点,可有效监测坡面内部水的流动分布,从而为滑坡监测提供新途径。本项目拟通过开展自然电位数据的成像方法、数值模型、室内实验和野外试验等系列研究,构建基于自然电位数据的小波分析与概率成像联合方法,结合统计方法,考察不同参数对联合方法成像效果的影响;设计考虑坡面、裂隙、渗流层、降雨等影响的三维数值模型,基于正演计算获得自然电位合成数据,开展三维概率成像、小波分析以及联合成像研究,检验联合成像方法的有效性;开展室内实验和野外观测试验,获取自然电位实验和观测数据,评估联合方法的成像效果和应用前景。本项目拟开展的自然电位小波分析与概率成像联合方法及相关成果具有创新性和科学意义,可望改善自然电位成像效果,为其在滑坡监测中的应用奠定理论方法基础。
结项摘要
滑坡机理与监测研究具有重要的科学意义和减灾价值。由于降雨是诱发滑坡的重要因素之一,而自然电位法具有对流体敏感、成本较低、适于连续观测等特点,项目针对自然电位法在滑坡监测方面的潜在应用价值开展了探索研究。具体开展了自然电位三维概率成像方法和自然电位数据的小波分析方法研究,构建了基于自然电位数据的多尺度复小波分析与电荷源出现概率成像联合方法,实现了联合成像算法,并通过地下流体模型的合成数据对该方法进行了检验,结果表明,融合概率成像方法可以有效提高裂隙流的定位精度,从而为地下流体监测提供了一种成像新方法。项目还开展了基于自然电位法的滑坡监测室内实验研究,探讨了边坡雨水入渗过程中的自然电位响应特征,相关实验结果展示了自然电位法在滑坡监测中的应用前景。作为应用探索,项目建成了兰州大学榆中校区萃英山野外试验站,开展了自然电位野外监测试验和数据分析处理工作,并选择尚处于相对较缓慢的似稳滑阶段的理县黄泥坝子滑坡开展了滑坡过程中的自然电位野外观测试验,通过对相关数据的分析处理与解释,探讨了项目研发的联合成像方法和监测方案在野外滑坡监测研究中的应用效果。相关成果为滑坡监测研究提供了新的途径。.项目执行期间已发表标注本项目资助的SCI论文7篇(第一标注3篇,第二标注4篇),授权国家发明专利3项,出站博士后1名,毕业博士4名、硕士1名,参加学术会议交流12人次。1人入选Elsevier中国高被引学者榜单(2020年,2021年),1人获得2022年中国地球物理学会杰出博士论文奖。
项目成果
期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
De-noising of transient electromagnetic data based on the long short-term memory-autoencoder
基于长短时记忆自动编码器的瞬变电磁数据去噪
- DOI:10.1093/gji/ggaa424
- 发表时间:2020-11
- 期刊:Geophysical Journal International
- 影响因子:2.8
- 作者:Wu Sihong;Huang Qinghua;Zhao Li
- 通讯作者:Zhao Li
Numerical simulations to explain the coseismic electromagnetic signals: a case study for a M5.4 aftershock of the 2016 Kumamoto earthquake
解释同震电磁信号的数值模拟:以 2016 年熊本地震 M5.4 余震为例
- DOI:10.1186/s40623-019-1122-7
- 发表时间:2019-12
- 期刊:Earth, Planets and Space
- 影响因子:--
- 作者:Sun Yao-Chong;Uyeshima Makoto;Ren Hengxin;Huang Qinghua;Aizawa Koki;Tsukamoto Kaori;K;a Wataru;Seki Kaori;Kishita Takahiro;Ohminato Takao;Watanabe Atsushi;Ran Jiangjun;Chen Xiaofei
- 通讯作者:Chen Xiaofei
Groundwater Flow Monitoring by Fusion Probability Tomography of Self-Potential Data
自势数据融合概率层析成像地下水流量监测
- DOI:10.1109/lgrs.2020.2981831
- 发表时间:2021-04
- 期刊:IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters
- 影响因子:4.8
- 作者:Hu Kaiyan;Huang Qinghua;Xue Lian
- 通讯作者:Xue Lian
Semi-analytical solutions of seismo-electromagnetic signals arising from the motional induction in 3-D multi-layered media: part II-numerical investigations
3-D 多层介质中运动感应产生的地震电磁信号的半解析解:第二部分-数值研究
- DOI:10.1186/s40623-021-01458-5
- 发表时间:2021
- 期刊:Earth Planets and Space
- 影响因子:3
- 作者:Ren Hengxin;Zeng Ling;Sun Yao-Chong;Yamazaki Ken'ichi;Huang Qinghua;Chen Xiaofei
- 通讯作者:Chen Xiaofei
Three-Dimensional Reverse Time Migration of Ground-Penetrating Radar Signals
探地雷达信号的三维逆时偏移
- DOI:10.1007/s00024-019-02341-x
- 发表时间:2019
- 期刊:Pure and Applied Geophysics
- 影响因子:2
- 作者:Zhu WQ;Huang QH;Liu LB;Ma BW
- 通讯作者:Ma BW
共 7 条
- 1
- 2
其他文献
断层自发破裂传播的数值模拟:速率状态摩擦定律本构参数的影响
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:地球物理学报
- 影响因子:--
- 作者:张慧茜;张海明;盖增喜;黄清华
- 通讯作者:黄清华
瞬变电磁法三维模型数据的一维反演效果研究
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:地球物理学进展
- 影响因子:--
- 作者:戴锐;李展辉;黄清华
- 通讯作者:黄清华
陆地可控源电磁法探测效果的频率响应
- DOI:--
- 发表时间:2019
- 期刊:地球物理学报
- 影响因子:--
- 作者:万伟;唐新功;黄清华
- 通讯作者:黄清华
非结构化网格与散度校正技术结合的三维CSEM矢量有限元正演
- DOI:10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2021.04.022
- 发表时间:2021
- 期刊:石油地球物理勘探
- 影响因子:--
- 作者:汤文武;邓居智;黄清华
- 通讯作者:黄清华
三维层状孔隙介质中弹性波的一种积分表达式I:理论
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:地球物理学报
- 影响因子:--
- 作者:李娜;任恒鑫;黄清华;陈晓非
- 通讯作者:陈晓非
共 36 条
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 8
黄清华的其他基金
川滇地区地震电磁异常时空特征及其与地震活动性关系研究
- 批准号:U2239201
- 批准年份:2022
- 资助金额:287.00 万元
- 项目类别:联合基金项目
断裂带物理学
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:1000 万元
- 项目类别:
探地雷达三维逆时偏移成像方法及其在活断层研究中的应用探索
- 批准号:41574104
- 批准年份:2015
- 资助金额:100.0 万元
- 项目类别:面上项目
滑坡的电磁响应及野外实时监测试验研究
- 批准号:41274075
- 批准年份:2012
- 资助金额:100.0 万元
- 项目类别:面上项目
孔隙介质中地震波和电磁波的耦合研究
- 批准号:40974038
- 批准年份:2009
- 资助金额:55.0 万元
- 项目类别:面上项目
评估电性结构对地表电场影响的物理模拟实验和数值模拟计算
- 批准号:40774028
- 批准年份:2007
- 资助金额:45.0 万元
- 项目类别:面上项目
地震电磁信号传播的物理模拟实验研究
- 批准号:40474024
- 批准年份:2004
- 资助金额:36.0 万元
- 项目类别:面上项目