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无人机航磁在桩基检测中应用

无人机航磁在桩基检测中应用

2020年中国地球科学联合学术年会

作者：乔中坤吉林大学

磁法勘探是矿产资源勘探的重要手段之一,包括地面磁法勘探和航空磁法勘探。传统地面磁法勘探适合于小区域大比例尺勘探任务,地面磁法勘探工作辛苦、效率低、存在人员设备危险,且由于地形险要等原因存在很多勘探盲区。有人机航磁勘探使... 详细信息

磁法勘探是矿产资源勘探的重要手段之一,包括地面磁法勘探和航空磁法勘探。传统地面磁法勘探适合于小区域大比例尺勘探任务,地面磁法勘探工作辛苦、效率低、存在人员设备危险,且由于地形险要等原因存在很多勘探盲区。有人机航磁勘探使用大型载人飞机(固定翼、直升机)搭载高精度光泵磁力仪和实时补偿系统用于大面积小比例尺区域探测工作,但有人机航磁勘探需要大型起降场地,空域申请困难,仪器设备费用高,存在驾驶员人身安全风险。无人机航磁系统凭借安全可靠的无人机平台(多旋翼、固定翼、复合翼),搭载高精度磁力仪以其轻巧便于运输,起降方便,使用、维护费用低,灵活高效,避免人员风险等优势弥补地面磁法和有人机航磁勘探在中小区域大比例尺作业的不足。本文基于四旋翼无人机平台搭载高精度三轴磁通门磁力仪无人机航磁系统进行城市桩基检测研究,系统静态、动态、及重复测线测量均满足航磁规范要求,工区实测数据经过各项改正、磁力仪转向差和载体干扰误差综合补偿、调平后综合精度满足高精度磁测规范要求。

关键词：磁法勘探无人机桩基检测

来源： cnki会议评论

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长白山玄武岩盖层地质构造研究

地球物理学进展 2016年第5期31卷 1991-1997页

作者：乔中坤黄大年周文月高秀鹤吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

长白山火山区经历了漫长的地质演化,多期火山喷发,形成了复杂的地质构造,特别是新生代中期火山活动形成的大面积的玄武岩覆盖层遮盖了它古老的面貌.为了解该区地下详细信息,本文介绍了长白山地区地层及岩性,结合长白山地区布格重力异常... 详细信息

长白山火山区经历了漫长的地质演化,多期火山喷发,形成了复杂的地质构造,特别是新生代中期火山活动形成的大面积的玄武岩覆盖层遮盖了它古老的面貌.为了解该区地下详细信息,本文介绍了长白山地区地层及岩性,结合长白山地区布格重力异常和航空磁异常分析长白山地区重磁特性.本文还根据长白县某地区一条重力,磁法及CSAMT联合物探剖面资料,并结合当地地质资料对测区地质构造进行综合解释.得出测区玄武岩厚度在50-200m,由南向北逐渐变厚,并得出玄武岩盖层下地层分布,圈定了6处断裂构造和2处岩体侵入.

关键词：长白山火山活动玄武岩盖层 CSAMT

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瑞雷波频散曲线的深度学习反演方法

地球物理学报 2022年第6期65卷 2244-2259页

作者：张志厚石泽玉马宁王虎乔中坤赵思为姚禹赵明浩叶志虎西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031 浙江工业大学理学院浙江省量子精密测量重点实验室杭州310023 中铁二院成都地勘岩土工程有限责任公司成都610000

瑞雷波频散曲线反演是获取地表横波波速的关键步骤,现有线性反演方法的效果取决于初始模型的选择,非线性反演也存在效率低、多解等问题.为了进一步提高瑞雷波频散曲线反演的速度与精度,受深度学习卓越非线性映射能力启发,本文提出了瑞... 详细信息

瑞雷波频散曲线反演是获取地表横波波速的关键步骤,现有线性反演方法的效果取决于初始模型的选择,非线性反演也存在效率低、多解等问题.为了进一步提高瑞雷波频散曲线反演的速度与精度,受深度学习卓越非线性映射能力启发,本文提出了瑞雷波频散曲线的深度学习反演方法.文中首先基于近地表速度结构的遍历属性和演化特征的有序性,提出了约束马尔科夫决策的样本数据构建方法;然后设计了一种卷积神经网络衔接长短时记忆网络的混合网络结构(CNN-LSTM),用于构建频散序列数据到速度结构的非线性映射关系,该网络结构包含了3个局部特征学习模块和1个长短时记忆层;再利用样本数据对混合网络进行训练;最后进行反演预测.理论模型试验的频散曲线在无噪与含噪情况下,拟合的平均相对误差分别不超过5.6%和8.9%,表明本文所提方法具有较高的计算精度和良好的鲁棒性.最后,将本文方法应用于2008年汶川M_(W)7.9地震白鹿镇同震地表破裂带的瑞雷波勘探中,为其浅表同震变形的局部化效应提供了科学约束.

关键词：深度学习瑞雷波频散曲线马尔科夫决策同震偏移

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基于深度学习的位场边界识别方法

地球物理学报 2022年第5期65卷 1785-1801页

作者：张志厚姚禹石泽玉王虎乔中坤王生仁覃礼貌杜世回罗锋刘慰心西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031 吉林大学地球探测科学与信息技术长春130026 中铁一院勘察设计院集团有限公司西安710043

边界识别是位场数据处理中极为重要的一种技术,现有的边界识别方法属于无监督式机器运算,其识别精度与地质体的空间分布存在很大关系,尤其是对深部复杂异常体的识别存在边界模糊的特点.为了进一步提高边界识别的精度,受深度学习卓越非... 详细信息

边界识别是位场数据处理中极为重要的一种技术,现有的边界识别方法属于无监督式机器运算,其识别精度与地质体的空间分布存在很大关系,尤其是对深部复杂异常体的识别存在边界模糊的特点.为了进一步提高边界识别的精度,受深度学习卓越非线性映射能力和监督式学习优点的启发,本文提出了基于深度学习的位场边界识别方法,深度学习网络结构是一种融合了多尺度特征和全局注意力机制的密集跳跃连接网络(PFD-Net).该网络结构首先以改进的U-net为骨干网络获取位场边界特征信息,然后在嵌套的标准卷积模块之间进行密集跳跃连接来缩减编码阶段到解码阶段的语义鸿沟,以及减少训练阶段梯度消失等问题,随后再采用全局注意力机制模块将多尺度的高低层特征信息进行融合,以此进一步加强边界的全局及细节定位.模型试验表明,PFD-Net网络能够准确识别出异常体的边界信息,且对于含噪声数据,其预测结果的质量不会降低,该网络表现出较强的泛化性和鲁棒性.最后将本文方法应用于藏东南某铁路隧道西段的航空磁测数据,取得了良好的边界识别结果并能够获得更多的构造信息.

关键词：位场边界识别多尺度注意力机制密集跳跃连接

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微重力测量在城市地下空间探测应用研究

地质论评 2023年第S1期69卷 406-408页

作者：乔中坤张宗宇袁鹏张家俊李林玲浙江工业大学理学院浙江省量子精密测量重点实验室杭州310023 浙江工业大学前沿交叉科学研究院

城市地下空间探测是解决城市地下问题的重要途径,探明城市地下空间地质构造对于城市开发具有重要意义。如何更好的实现城市地下空间“透明化”是人们直在探索的问题;传统的勘探方法可能会对原有环境造成破坏,难以在复杂的城市环境中开展... 详细信息

城市地下空间探测是解决城市地下问题的重要途径,探明城市地下空间地质构造对于城市开发具有重要意义。如何更好的实现城市地下空间“透明化”是人们直在探索的问题;传统的勘探方法可能会对原有环境造成破坏,难以在复杂的城市环境中开展;而地球物理勘探方法具有无损探测的特点,能够很好的获取城市地下精细结构信息。重力勘探是最常用且有效的地球物理勘探方法之.

关键词：重力勘探城市地下空间探测微重力测量

基于变分模态分解的多旋翼无人机航磁数据误差分析及处理

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地质论评 2023年第S1期69卷 389-392页

作者：乔中坤李林玲袁鹏张宗宇张家俊浙江工业大学理学院浙江省量子精密测量重点实验室杭州310023 浙江工业大学前沿交叉科学研究院杭州310023

多旋翼无人机航空磁测具有安全性高、成本低、操作方便等许多优点,它被广泛应用于中小型矿产资源调查、工程勘察、非爆炸物探测等领域。无人机航磁测量原始数据包括外界环境干扰、无人机平台干扰和机载电磁设备干扰。干扰在航磁异常图... 详细信息

多旋翼无人机航空磁测具有安全性高、成本低、操作方便等许多优点,它被广泛应用于中小型矿产资源调查、工程勘察、非爆炸物探测等领域。无人机航磁测量原始数据包括外界环境干扰、无人机平台干扰和机载电磁设备干扰。干扰在航磁异常图上主要表现为沿着测线方向的条带状异常,它们影响航磁补偿和地质异常体信息检测的准确性.

关键词：多旋翼无人机变分模态分解鲸鱼优化算法航磁数据误差分析及处理

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多旋翼无人机航磁系统误差综合补偿研究

地球物理学报 2020年第12期63卷 4604-4612页

作者：乔中坤马国庆周文纳于平周帅王泰涵唐水亮戴伟铭孟兆海张志厚吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 兰州大学地质科学与矿产资源学院兰州730000 浙江大年科技有限公司宁波315400 天津航海仪器研究所天津300131 西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756

多旋翼无人机磁通门航磁系统以其安全、稳定、高效等特点可广泛应用于中大比例尺矿产资源探测领域,但由于磁通门传感器存在三轴不严格正交,灵敏度、零偏不一致造成的转向差,且系统作业中存在固定场干扰、感应干扰和涡流干扰,需要进行流... 详细信息

多旋翼无人机磁通门航磁系统以其安全、稳定、高效等特点可广泛应用于中大比例尺矿产资源探测领域,但由于磁通门传感器存在三轴不严格正交,灵敏度、零偏不一致造成的转向差,且系统作业中存在固定场干扰、感应干扰和涡流干扰,需要进行流程繁琐的标定和补偿测试.本文根据实测数据分析出航磁系统机电干扰主要来自机载设备高频干扰,针对机电干扰高频特性设计相应低通滤波器进行误差处理,并基于Tolles-Lawson模型建立仪器转向误差和飞行平台机动误差补偿模型,根据两者结构相似的特点,建立综合补偿模型,该模型简单,实用性强,可通过野外一次补偿测试求取补偿参数进而对工区航磁数据进行补偿处理.最后,将综合补偿研究应用到辽宁省兴城市夹山地区航磁数据,综合补偿后的处理有效去除了航磁数据中的条带状干扰异常,并与地面磁测数据异常形态具有良好的一致性,验证了该研究方法有效性和实用性.

关键词：无人机航磁系统误差分析综合补偿

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重力梯度测量在城市空间探测中的应用

地质论评 2023年第S1期69卷 419-422页

作者：乔中坤张家俊张宗宇袁鹏李林玲浙江工业大学理学院浙江省量子精密测量重点实验室杭州310023 浙江工业大学前沿交叉科学研究院杭州310023

城市的规划、建设和运行依赖于所在地质环境条件并受其制约,与城市安全相关的地质问题日益突出。城市地下空间探测是解决城市地下问题的重要途径,探明城市地下空间地质构造对于城市开发具有重要意义。微重力测量(重力、重力梯度测量)是... 详细信息

城市的规划、建设和运行依赖于所在地质环境条件并受其制约,与城市安全相关的地质问题日益突出。城市地下空间探测是解决城市地下问题的重要途径,探明城市地下空间地质构造对于城市开发具有重要意义。微重力测量(重力、重力梯度测量)是重要的地下空间探测技术.

关键词：重力勘探重力梯度测量城市地下空间探测

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重力梯度数据三维正则化反演研究

重力梯度数据三维正则化反演研究