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基于层次聚类多道奇异谱分析的地震数据同时重建与去噪方法

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石油地球物理勘探 2023年第4期58卷 818-829页

作者：曹静杰许昌昊朱跃飞自然资源部京津冀城市群地下空间智能探测与装备重点实验室河北石家庄050031 河北省战略性关键矿产资源重点实验室河北石家庄050031 河北地质大学数理学院河北石家庄050031 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

高信噪比、高保真度和高分辨率地震数据是获得地下结构清晰成像的前提。在地震数据采集过程中,不利地形、坏道等因素造成地震数据不满足采样定理,需重建以获得完备的地震数据。多道奇异谱分析法是一种常用的地震数据重建与去噪方法,其... 详细信息

高信噪比、高保真度和高分辨率地震数据是获得地下结构清晰成像的前提。在地震数据采集过程中,不利地形、坏道等因素造成地震数据不满足采样定理,需重建以获得完备的地震数据。多道奇异谱分析法是一种常用的地震数据重建与去噪方法,其关键是对划分的每个数据块确定有效奇异值个数。该参数需根据不同的数据特征判定,但目前的人工选择方法需花费大量人力和计算资源。针对每个数据块,基于频率域多道奇异谱分析框架,分析奇异值的离散点曲线和谱的规律,提出层次聚类法自动识别有效信号对应的奇异值个数,提高地震数据去噪效果和重建质量。对经过块Hankel矩阵奇异值分解得到的奇异值序列,采用层次聚类法进行聚类,得到各频率的有效奇异值个数;再对有效频率内求取的奇异值个数求最大,获得数据块的有效奇异值个数;在阻尼多道奇异谱分析同时重建和去噪的框架下,进而提出一种改进的多道奇异谱分析(MSSA)方法以实现地震数据的同时重建和去噪。对模拟地震数据与实际地震资料进行测试,结果表明基于层次聚类的多道奇异谱分析法在同时重建和去噪方面具有优越性,能避免人工选择有效的奇异值个数,减小地震数据处理工作量,对大规模地震数据的重建与去噪具有现实意义。

关键词：多道奇异谱分析重建去噪层次聚类奇异值分析

语料库支持下的日语多义动词『掛ける』的义项分析

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文化与传播 2021年第6期10卷 72-78页

作者：曹靖杰卜朝晖广西大学外国语学院

日语中动词数量众多,其中部分动词具有一词多义功能。多义动词的歧义分析是日语教学、日中翻译等领域的课题之一。『掛ける』是日语多义动词中义项复杂的一个典型。本文结合语料库对日语多义动词『掛ける』的义项进行详细考察,并运用配... 详细信息

日语中动词数量众多,其中部分动词具有一词多义功能。多义动词的歧义分析是日语教学、日中翻译等领域的课题之一。『掛ける』是日语多义动词中义项复杂的一个典型。本文结合语料库对日语多义动词『掛ける』的义项进行详细考察,并运用配价理论,对多义动词『掛ける』的语义结构进行分析。语料库支持下的考察结果表明,动词『掛ける』共有44个义项以及30个固定搭配,其在句子中可作为一价、二价、三价动词使用,而作为二价动词的使用频度最高,作为一价动词的频度最低。语料库支持下的歧义分析是研究多义动词的比较客观而有效的方式。

关键词：语料库多义动词配价『掛ける』义项

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模糊图像恢复的投影重开始共轭梯度法

数值计算与计算机应用 2009年第1期30卷 70-80页

作者：曹静杰修乃华中国科学院地质与地球物理研究所油气综合地球物理重点实验室北京100029 北京交通大学理学院北京100044

针对点扩散函数为线性位移不变的图像恢复问题提出了一种重开始的投影共轭梯度法.该方法结合正则化技术,分两层迭代,采用阻尼Morozov偏差原则作为停机准则,在运算中利用快速傅立叶变换减少计算复杂度.并对二维遥感灰度图像和彩色图像分... 详细信息

针对点扩散函数为线性位移不变的图像恢复问题提出了一种重开始的投影共轭梯度法.该方法结合正则化技术,分两层迭代,采用阻尼Morozov偏差原则作为停机准则,在运算中利用快速傅立叶变换减少计算复杂度.并对二维遥感灰度图像和彩色图像分别进行数值实验,验证了该方法可以有效的再现原始图像,证明了算法的有效性.

关键词：图像恢复正则化重开始共轭梯度法投影

一种自动判定保留的奇异值个数的地震随机噪声压制算法

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石油地球物理勘探 2022年第3期57卷 570-581,I0003,I0004页

作者：朱跃飞曹静杰殷晗钧自然资源部京津冀城市群地下空间智能探测与装备重点实验室河北石家庄050031 河北省战略性关键矿产资源重点实验室河北石家庄050031

对于地震数据去噪来说,基于降秩的方法需要将地震数据分成不同的块,然而每个块对应的奇异值个数不同,目前需要人工估计每个块的有效奇异值个数,计算效率低,无法实现产业化。为此,提出一种自动判定保留的奇异值个数的地震随机噪声压制算... 详细信息

对于地震数据去噪来说,基于降秩的方法需要将地震数据分成不同的块,然而每个块对应的奇异值个数不同,目前需要人工估计每个块的有效奇异值个数,计算效率低,无法实现产业化。为此,提出一种自动判定保留的奇异值个数的地震随机噪声压制算法——自适应阻尼多道奇异谱分析(ADMSSA)算法。该方法利用Akaike信息准则自动地确定地震信号的奇异值个数,然后基于阻尼多道奇异谱分析(DMSSA)算法去噪。首先介绍了多道奇异谱分析(MSSA)方法的去噪原理,然后给出确定有效奇异值个数的Akaike信息准则和经验方法,经验方法可以验证Akaike信息准则的有效性。去噪过程采用DMSSA方法的框架,在ADMSSA算法中仅需要确定信号的主频范围,就可以自动地去噪。模拟和实际数据实验表明,所提方法能够自动地确定可靠的奇异值个数,并且获得高信噪比的去噪结果,在工业化应用中具有巨大潜力。

关键词：多道奇异谱分析 Akaike信息准则地震数据去噪奇异值个数块Hankel矩阵

基于一种三维低冗余曲波变换和压缩感知理论的地震数据重建

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中国石油大学学报（自然科学版） 2017年第5期41卷 61-68页

作者：曹静杰王尚旭李文斌中国石油大学地球物理与信息工程学院北京102249 河北地质大学勘查技术与工程学院河北石家庄050031 河北地质大学信息工程学院河北石家庄050031

基于稀疏变换的重建方法是地震数据重建的研究热点,其中稀疏变换的性质对重建的效率和质量起关键作用。曲波变换对波场数据有非常稀疏的表示和可靠的数值效果,然而三维曲波变换的冗余度在24~32之间,须消耗很多的内存和计算时间。提出基... 详细信息

基于稀疏变换的重建方法是地震数据重建的研究热点,其中稀疏变换的性质对重建的效率和质量起关键作用。曲波变换对波场数据有非常稀疏的表示和可靠的数值效果,然而三维曲波变换的冗余度在24~32之间,须消耗很多的内存和计算时间。提出基于一种低冗余度曲波变换的地震数据重建方法,介绍低冗余曲波变换并且分析其优点,给出一个解基于分析的1范数模型的快速迭代阈值方法。数据实验结果表明:该低冗余变换将三维曲波变换的冗余度降低了60%,能够有效提高数据重建的计算效率;基于低冗余度曲波变换的数据重建的计算效率是基于原始曲波变换重建效率的4倍,对于10%的采样比例仍然能够得到较好的重建和去噪效果。

关键词：曲波变换地震重建稀疏优化 1范数

基于能量范数成像条件的一阶方程弹性波逆时偏移

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石油物探 2020年第1期59卷 71-79页

作者：蔡志成顾汉明曹静杰河北地质大学勘查技术与工程学院河北石家庄050031 中国地质大学地球物理与空间信息学院地球内部多尺度成像湖北省重点实验室湖北武汉430074

弹性波逆时偏移能够充分利用地震记录数据,更接近于波传播规律,得到的多分量偏移成像结果能提供更准确、丰富的地下地质信息,但由于偏移过程中正反传波场各种分量混杂,基于逆时偏移框架直接采用常规互相关成像条件会造成偏移结果中干扰... 详细信息

弹性波逆时偏移能够充分利用地震记录数据,更接近于波传播规律,得到的多分量偏移成像结果能提供更准确、丰富的地下地质信息,但由于偏移过程中正反传波场各种分量混杂,基于逆时偏移框架直接采用常规互相关成像条件会造成偏移结果中干扰噪声较多。为此,提出了用一阶速度应力弹性波方程能量范数成像条件逆时偏移方法压制成像噪声。分析了能量范数成像条件噪声压制原理。数值求解时,方程其它变量求解过程不变,引入中间应变分量,构造应变时间偏导项,应变分量与其它分量同步更新,实现能量范数成像条件偏移。多个模型数据测试结果验证了该方法压制背向散射噪声的有效性。复杂模型试算结果表明:本文方法对比垂直、水平分量互相关成像条件偏移低频噪声得到压制,对比纵横波波场分离偏移则无需考虑转换波极性反转问题。

关键词：能量范数成像条件弹性波逆时偏移多分量一阶方程噪声压制

胶西北金矿控矿断裂深部特征及对找矿的启示——来自地球物理探测的证据

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中国地质 2024年第1期51卷 1-16页

作者：宋明春王洪军刘洪波贺春艳魏印涛李杰曹静杰牛树银田京祥李秀章张尚坤张文李大鹏王英鹏董磊磊李健王怀洪高继雷朱裕振陈大磊王润生河北省战略性关键矿产资源重点实验河北地质大学地球科学学院河北石家庄050031 山东省物化探勘查院山东济南250013 山东省地质科学研究院山东济南250013 山东省地质调查院山东济南250014 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博255049 山东省煤田地质规划勘察研究院山东济南250104 山东省第一地质矿产勘查院山东济南250100

[研究目的]胶东是全球著名的金成矿区,金矿床主要受断裂构造控制,该区尚有很多断裂是无矿的,以往对断裂的深部形态及赋矿断裂与无矿断裂的区别特征缺乏深入研究。[研究方法]本文通过在胶东西北部实施重、磁、电长剖面和穿越主要金矿集... 详细信息

[研究目的]胶东是全球著名的金成矿区,金矿床主要受断裂构造控制,该区尚有很多断裂是无矿的,以往对断裂的深部形态及赋矿断裂与无矿断裂的区别特征缺乏深入研究。[研究方法]本文通过在胶东西北部实施重、磁、电长剖面和穿越主要金矿集区的广域电磁剖面、反射地震剖面,揭示了断裂深部特征,为赋矿断裂和无矿断裂的识别提供了重要证据。[研究结果]地球物理探测表明,胶西北地区的断裂构造有陡倾角的深断裂、缓倾角的铲式断裂和陡倾角的小断裂,其中控矿的三山岛、焦家和招平断裂均是铲式断裂。结合对金矿床的研究发现,矿床主要赋存于缓倾角断裂中,矿体呈阶梯分布特征,陡倾角的深断裂中未见明显的金矿化蚀变,现今金矿床赋存的最大深度在5 km左右。[结论]综合分析认为,低角度拆离断层和连续性不好的高角度小断层有较好的物理圈闭条件,有利于矿化富集;而产状平直、陡倾的深断裂不具备物理圈闭的条件,不利于成矿。胶东型金矿的找矿方向应集中于缓倾角的铲式断裂及其派生、伴生的陡倾角小断裂附近。

关键词：金矿床深部探测地球物理剖面断裂构造阶梯赋矿矿产勘查工程胶东

细菌纤维素膜作为生物支架构建组织工程角膜上皮的可行性研究

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中华实验眼科杂志 2016年第2期34卷 121-124页

作者：曹静洁张琛赵少贞万怡灶胡达天津医科大学眼科医院 300384

背景目前角膜移植仍是治疗严重角膜疾病的主流方法，但角膜供体的不足使角膜移植疗法的应用受到限制。组织工程角膜上皮为角膜移植研究提供了新的途径，其中组织工程角膜的支架研究也是研究热点之一。细菌纤维素膜已作为生物材料广泛用... 详细信息

背景目前角膜移植仍是治疗严重角膜疾病的主流方法，但角膜供体的不足使角膜移植疗法的应用受到限制。组织工程角膜上皮为角膜移植研究提供了新的途径，其中组织工程角膜的支架研究也是研究热点之一。细菌纤维素膜已作为生物材料广泛用于医药领域，其在组织工程角膜的支架研究方面的应用值得关注。目的以细菌纤维素膜作为支架，研究体外培养的兔角膜上皮细胞在细菌纤维素膜上生长情况，评估细菌纤维素膜的生物相容性。方法收集1月龄的新西兰白兔角膜上皮组织，采用组织块培养法对角膜上皮细胞进行培养和传代，采用免疫荧光技术检测细胞中CK-3的表达对培养的细胞进行鉴定。将第2代兔角膜上皮细胞消化后分别接种于细菌纤维素膜和培养皿，光学显微镜下观察和比较两组细胞的生长情况。于接种后第3天角膜上皮细胞在细菌纤维素膜上贴壁达到融合时加入10ml含5μl钙黄绿素-AM＋20μl溴乙非啶同二聚体的无菌PBS（LIVE／DEAD细胞活性毒性检测），评估2种培养法细胞的活性率。细菌纤维素膜上培养的细胞固定后，扫描电子显微镜下检查角膜上皮细胞的表面超微结构。结果兔角膜上皮细胞原代培养后1周左右细胞生长良好，呈铺路石样排列并融合，免疫荧光检测显示培养的细胞CK-3表达阳性。接种于细菌纤维素膜上的细胞生长状态良好，呈圆形或椭圆形，呈铺路石样排列，LIVE／DEAD染色后活细胞细胞核呈绿色荧光，细胞存活率为100％。扫描电子显微镜下细菌纤维素膜上培养的兔角膜上皮细胞呈椭圆形，可见膜表面丰富的页状突起、丝状伪足及细胞间连接，并可观察到处于分裂相的细胞。上皮细胞通过丝状伪足紧密贴附于细菌纤维素膜。结论兔角膜上皮细胞在细菌纤维素膜上生长状态良好，细菌纤维素膜有较好的生物相容性，可作为构建组织工程角膜上皮的一种新型生物学材料。

关键词：角膜上皮/细胞学组织工程组织支架/微生物生物相容材料细胞培养兔细菌纤维素

一种基于曲波变换的自适应地震随机噪声消除方法

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石油物探 2018年第1期57卷 72-78,121页

作者：曹静杰杨志权杨勇孙秀丽河北地质大学河北石家庄050031 北京市水科学技术研究院北京100048

基于稀疏反演的随机噪声消除方法需要估计一个与噪声能量相匹配的阈值才能获得可靠的去噪结果。由于不同数据的噪声能量不同,因此通常采用人工调节的方法获得合理的阈值估计,这会耗费大量的计算资源和人力成本。为此提出一种自适应的随... 详细信息

基于稀疏反演的随机噪声消除方法需要估计一个与噪声能量相匹配的阈值才能获得可靠的去噪结果。由于不同数据的噪声能量不同,因此通常采用人工调节的方法获得合理的阈值估计,这会耗费大量的计算资源和人力成本。为此提出一种自适应的随机噪声消除方法,以曲波变换为稀疏变换,通过迭代过程中解的稀疏性与拟合误差之间的内在关系确定合适的阈值,并且自动终止迭代,因而不依赖于对噪声能量的估计就能实现对噪声的消除。利用理论模型数据及两个地区实际地震数据验证了方法的有效性。

关键词：阈值估计去噪自适应稀疏反演曲波变换稀疏性拟合误差正则参数