海底地形地貌的全覆盖高精度探测技术.pdf

308 第四类 地质调查新方法新技术第四类 地质调查新方法新技术 海底地形地貌的全覆盖高精度探测技术 项目编号820-01-01 起止时间1996 年 7 月-2000 年 10 月 验收时间2000 年 10 月 26 日 组织验收单位820 主题办公室 承担单位广州海洋地质调查局 国家海洋局第二海洋研究所 联系人和电话王光宇（020）87303809 通讯地址广州市环市东路 477 号 邮政编码510075 “海底地形地貌的全覆盖高精度探测技术”是国家“863”计划“海洋探查与资源开发 技术” （820）主题下属专题 1“海底地形地貌与地质构造的探测技术” （820-01）之课题 1 （编号820-01-01） 。主要任务是通过研究形成一套优化的海底地形地貌探测技术集成、成 图显示技术集成和人机交互解释技术集成的方法系列， 为我国专属经济区及大陆架勘测专项 （126）提供技术支撑，为海域划界、维护海洋主权权益和资源评价提供重要科学依据。 取得的主要成果有 （1） 通过东海冲绳海槽、 南海北部 4 个航次的综合技术试验， 建立了作用距离达 800km 的海上差分 GPS 传输系统， 达到现场实时动态定位精度优于 10m 的技术指标;建立了综合导 航定位系统与多波束系统及其他调查仪器设备的接口;对多波束探测系统进行了配套完善和 技术集成，可保证在整个条幅范围内的精度优于 0.5或 1m（浅水区） ，中心波束优于 0.2 或 1m。 （2）建立了浅海拖体声学超短基线定位系统，实现了拖曳系统的配套完善及其与水下 声学设备及指令和显示单元等的技术集成。 通过通讯与静态试验、 动态试验和联合试验等技 术试验，实现声学定位数据、GPS 数据和电罗经数据的实时采集、校正处理及与视声像系 统的通讯，做到拖体的真实大地坐标的实时解算。 （3）对海底地形地貌的全覆盖高精度探测所涉及的关键技术进行了创造性研究，研制 开发了多波束现场监控与后处理系统（SeaTop） 、导航定位数据处理系统（PGPS） 、海底声 像处理系统（SBMapper） 、海底视像图像处理系统（SBImager） 、多波束海底地形电子成图 系统（MBChart） 、海底地形地貌电子数字化成图系统（SeaMap）和海底地形地貌资料人机 交互解释系统（SeaGIIS）等 7 套软件系统及导航定位数据采集系统（CGPS） 、拖体声学超 短基线定位系统等 2 套软硬件综合系统，填补了我国空白。软件测试专家组认为，研制开发 和集成的 9 套软、硬件系统文档资料齐全完整，源代码编写符合国家软件工程规范，稳定性 和容错性好，实际数据测试达到预期效果。 （4）通过海上技术试验和技术的推广应用，获得了详尽、精确的海底地形地貌资料， 能绘制技术试验区二维、三维地形图、彩色充填图、地貌图和与划界有关的界线图等，其精 度达到技术指标要求， 可与国外同类型多波束探测成果图件相媲美， 为我国大陆边缘构造演 化、边缘海形成机制、地质灾害形成分布等基础地质理论研究提供新的素材，为海域划界、 海洋资源开发研究、海洋管理提供依据和服务。 309 （5）总结编写了海底多波束系统探测技术规程，出版了国内第一部系统总结多波束系 统全覆盖精密探测技术的专著多波束勘测原理技术方法 ，填补了国内空白，为 126 专项 的顺利开展作出了贡献。 海底地形地貌资料的人机交互解释技术 项目编号820-01-01-04 起止时间1997 年 1 月-2000 年 6 月 验收时间2000 年 4 月 6 日 组织验收单位820 主题办公室 承担单位广州海洋地质调查局 联系人和电话吴能友（020）82251630 通讯地址广州 1180 信箱 邮政编码510760 该项目的主要研究内容包括①海底地形参数的确定;②海底地形地貌的分类和划界所 需界线的精确标定， 重点是检索和标定领海基线以外 200 海里和 350 海里界线、 大陆架外缘 界线及地形参数依据、2500m 等深线及外延 100 海里的界线、大陆坡坡脚及外延 60 海里的 界线、沉积物厚度与距大陆坡坡脚距离之比为 1的界线;③海底表层沉积物的初步识别;④ 潜在地质灾害因素的初步判别。取得的主要研究成果如下 （1）在充分调研国内外有关海底地形地貌资料综合解释技术的基础上，建立了海底地 形地貌资料综合解释模型，在计算机上实现了适用于我国海域的海底地貌单元形态分类方 案、划分原则和海底潜在地质灾害因素初步判别方法。 （2）通过试验，总结出一套海底地形地貌单元划分、海域划界有关界线提取、海底潜 在地质灾害因素初步判别的数据处理参数及流程。 （3）针对联合国海洋法公约规定的领海基线及其外延 200 海里和 350 海里界线、 大陆架外缘界线及其外延 100 海里界线、 2500m 等深线及其外延 100 海里的界线、 大陆坡坡 脚线及其外延 60 海里的界线、沉积物厚度与距大陆坡坡脚距离之比为 1等界线，研制开 发出提取上述界线的人机交互方法与相关算法、 适时显示及其外延范围、 包围面积的编辑与 自动检索。 （4）对海底潜在地质灾害因素和海底表层沉积物的初步判别技术方法进行了探索。 （5）运用面向对象的可视化方法，在 ARC/INFO GIS 技术基础上，创造性地开发研制 成功了一套海底地形地貌资料人机交互解释系统。该系统具备图形、数据的输入与编辑，海 底地形地貌资料解释，划界服务，参数属性查询和图形、数据的输出等功能。126 专项和冲 绳海槽技术试验区试验表明，该系统具有较高的先进性、开放性、扩充性和可维护性，能初 步满足海底地形地貌资料的解释要求，符合国家计算机软件工程规范。 “海底地形地貌资料人机交互解释系统” （SeaGIIS）自 1999 年开始在 1∶25 万国际标 准分幅地貌图 （编号为 G51C003004） ， 126 专项 SA12、 SA10 区块地形坡度图、 地貌分区图， 1∶100 万汕头幅地貌图等成果图件编制中发挥了重要作用，于 2000 年 9 月 28 日获得国家 版权局计算机软件著作权登记证书（软著登字第 0005987 号） 。 310 新疆哈尔克山地区航空遥感技术在找矿中的应用研究 项目编号96-915-05-06B 起止时间1996 年 4 月-2000 年 12 月 验收时间2000 年 10 月 组织验收单位国家科学技术部 承担单位中国国土资源航空物探遥感中心 联系人和电话赵福岳（010）82329047 通讯地址北京市海淀区学院路 31 号 邮政编码100083 新疆哈尔克山地区航空遥感技术在找矿中的应用研究属于国家“九五”科技攻关 305 项目下属专题。在专题研究过程中，以航空红外、航天 TM 图像为主要信息源。通过影像岩 石单元法、构造解译标志法、证据权重成矿预测法及探索出的矿源场-成矿节-遥感找矿信息 找矿模式方法的运用，结合遥感地质解译、境内外典型矿床解析，找矿模式建立结果的分析 对比，实现了遥感信息向地质、找矿条件信息转化及成矿预测的全过程。 在基础地质研究方面，运用影像岩石单元法，结合新填图理论，解译厘定了区内地层单 元;建立起中-北天山、南天山两大花岗岩类系列，确定单元 93 个，归并序列 25 个，解决了 单元的含矿性;运用构造标志类法，解译划分出断裂、环形、剪切、推覆四种构造类型。确 立断裂构造百余条、环形构造 16 个、韧性剪切带 8 条。并根据影像特征显示、断裂构造空 间关系及不同构造地体的相互作用关系，提出了区内总体构造格局为逆冲推覆系统的新认 识。确定出北天山构造带以推覆剪切作用为主，南天山以双向逆冲推覆作用为主。 在找矿方法运用过程中， 注重了遥感找矿方法的创新与实用， 强调了分析与类比相结合 的方针。 引用了证据权成矿预测法， 通过证据因子的选择、 权重计算及前概、 后概统计分析， 实现了成矿预测的自动化，减少了人为干扰因素，其金、铜找矿有利区预测结果客观，一级 预测区与已知矿床（点）吻合性好，二级预测区与其伴生，部分独立存在，为找矿重点区域。 而矿源场-成矿节-遥感找矿信息异常找矿模式法为本次探索出的一种全新遥感找矿方法。该 方法强调以矿源场信息分析提取为基础，解决成矿背景条件空间展布;以成矿节信息分析、 提取为重点，解决成矿有利区圈定;以遥感找矿信息异常存在作为找矿的指示标志，为圈定 找矿预选靶区或靶区确立提供依据。 通过境内外典型矿床成矿条件解析、结合矿源场-成矿节-遥感找矿信息异常找矿模式方 法的运用，基本查明了区内的成矿条件及成矿规律。确立出元古宇、志留系、为赋金，泥盆 系中-基性火山岩为赋金铜、石炭系碳酸盐岩-碎屑岩岩组为赋锑、元古宇片麻岩系为赋金铜 的矿源层条件;二叠纪花岗岩为赋锡、中-酸性浅成斑岩体为赋金、碱性花岗岩为赋稀有金属 、基性岩体为赋铜的成矿母岩体条件;东西向深断裂、韧性剪切带、石炭纪裂陷槽为导矿构 造条件;矿源层-构造节、成矿母岩体-构造节等节型为区内的主要成矿节型;近东西向次级断 裂、南北向断裂为控容矿构造。建立起以黑色含炭系为重点的金、铜、锡、锑等六个遥感找 矿模式。提出了深断裂两侧一定范围为找矿方向区;复合型、双项型、单项型节为找矿有利 节型;南北向与东西向断裂、韧性剪切带交叉部位为找矿有利区;浅黄色色调异常区为找矿指 示标志及在片麻岩系中找金铜矿等找矿新认识。 最终完成了区内找矿预测研究，共划分 4 条成矿带，圈定金、铜、锡等找矿有利地段 16 处、确定找矿预选靶区 14 个，提交敦德古勒达坂金铜、巴仑台金铜、木札尔特河中游铜 311 3 个找矿靶区。尤其是敦德古勒达坂金铜靶区，地表见含金硫化矿体，规模大，影像标志明 显，有显微金和金银矿存在;铜品位普遍较高，达几百μg/g，成矿条件有利，具找矿前景。 海底地形地貌与地质构造探测技术 项目编号820-01 起止时间1996 年 7 月-2000 年 10 月 验收时间2000 年 10 月 25 日 组织验收单位820 主题办公室 承担单位广州海洋地质调查局 国家海洋局第二海洋研究所 国家海洋局第一海洋研究所 新星石油公司上海海洋石油局 中科院地质与地球物理研究所 中国测绘科学研究院 联系人和电话王光宇（020）87303809 通讯地址广州市环市东路 477 号 邮政编码510075 “海底地形地貌与地质构造探测技术”是国家“863”计划“海洋探查与资源开发技术” （820）主题之专题 1（编号820-01） 。目标任务是以海洋高新技术为先导，以多波束系统 全覆盖高精度探测技术、 深拖系统侧扫和视像技术、 双船地震地壳结构探测技术的突破为重 点，形成海底地形地貌探测技术、侧扫视像技术、高精度导航定位技术、高分辨率地震探测 技术、双船折射-广角反射地震技术、三维地震层析成像技术、海洋动态大地测量基准技术 以及图形技术、模式识别技术、自动成图技术、人机交互解释技术等的集成系列，带动海洋 地学调查技术和研究水平整体上一个崖台阶。 通过典型海域的技术试验， 形成一整套最优化 的探测技术集成、 成图显示技术集成煌人机交互解释技术集成的方法系列， 为区域海洋地质 调查，为我国大陆架和专属经济区的专项调查提供高新技术支撑;为海区划界、维护海洋权 益和资源评价提供重要依据。取得的主要成果有 （1）建立了海底地形地貌全覆盖高精度探测系列技术。包括多波束系统全覆盖精密探 测技术和高分辨率海底地貌深拖侧扫成像技术。该技术是从海上探测、导航定位、数据采集 与处理、自动化成图，到人机交互解释，涵盖地形地貌调查全过程的一套完整技术。 （2）为首次发现西沙海槽天然气水合物提供了技术保证。凭借深水高分辨率地震探测 技术，在南海西沙海槽区发现了具平行海底、反极性以及在界面之上形成“振幅空白带”等 标志的似海底反射界面（BSR） 。 （3）面向任务的海域划界信息服务系统。系统除依据联合国海洋法公约所规定的 海域划界有关的海洋、地理、地质、矿产资源信息外，同时集成划界信息分析技术，建立易 学易用的面向划界任务的操作界面。 （4）海洋岩石层（圈）三维地震成像技术的创新。运用多波多震相多参量地震成像技 术，可在同一研究框架内同时使用体波与面波，可充分利用其互补性;多震相的启用不仅充 分地利用了观测资料也使多参量成像成为可能，提高了成像结果的可靠性和可对比性。 312 海底地形地貌电子数字化成图技术 项目编号820-01-01-03 起止时间1996 年 7 月-2000 年 6 月 验收时间2000 年 5 月 8 日 组织验收单位820 主题办公室 承担单位广州海洋地质调查局 联系人和电话杨胜雄、关永贤（020）82251631 通讯地址广州 1180 信箱 邮政编码510760 “海底地形地貌电子数字化成图技术”是“863”计划 820 主题专题 1“海底地形地貌 与地质构造探测技术”的课题 1“海底地形地貌的全覆盖高精度探测技术”之子课题 3（编 号820-01-01-03） 。主要研究内容包括①多波束数据整理;②数据的规范化处理;③数据的网 格化处理;④数据的数字化成图。取得的主要成果有 （1）将多波束技术、成图技术与 GIS 技术、数据库技术创造性地结合，成功研制出具 备海底地形地貌数据管理、 规范化处理、 网格化处理与插值、 图件数字化输入、 输出等功能， 具有我国自主知识产权的全中文的“海底地形地貌电子数字化成图系统” （SeaMap） 。 （2）SeaMap 系统实现在微机中文 Windows9X 或 NT 系统下海量空间数据自动化成图， 具备先进的扫描数据矢量化技术， 极大地提高了图件的数字化精度和效率， 可提供 8 种坐标 系、20 种投影，功能强大的图形编辑子系统，为图形的规范化处理提供了保证。 （3）系统较之国内外已有的系统，具有以下特色①建立了实用有效的多格式多波束数 据分块、分时段抽取、合成模式，建立与各种数据库的接口，调用各种环境修饰数据资源， 实现海量多波束空间数据的有序管理;②具有多种坐标系转换和投影变换功能，可满足各种 专业不同类型的二维、三维图件绘制;③具备对多波束测深海量数据的网格化、网格插值模 块，实现了不同来源数据的高速纠正和拼接;④开发出平面等值线追踪技术，提高了彩色地 形图的制作水平;建立了符合规范要求的地形地貌符号库、线型库和图案库;实现了图与图之 间的无缝连接和管理;设计了规范化的海底地形地貌标准图框及其整饰格式。 结核、结壳区海底摄像及处理系统的研制 项目编号DY95-07-07 起止时间1998 年 1 月-2000 年 6 月 验收时间2001 年 4 月 组织验收单位中国大洋协会办公室 承担单位广州海洋地质调查局 联系人和电话陶军（020）82251639 通讯地址广州 1180 信箱环工所 邮政编码510760 该项目属“中国大洋矿产资源研究开发协会”的“九五”科研课题，编号为 DY95-07-07 313 。1998 年，课题组以“海洋四号”为母船并以船上的 CTD 铠装电缆等设备条件为基础，采 用现代数字摄像、数字传输和图像处理技术，在 DY95-9 航次起航前的三个多月时间内赶制 出了实用、轻便、价廉的摄像系统，并在 DY95-9 航次的海上调试和试生产作业中成功地取 得了清晰的海底拍摄记录， 实现了当年研制当年投产的设计目标。 1999 年， “中国大洋协会” 与广州海洋地质调查局续签了关于“结核、结壳区海底摄像系统的升级改造”的课题合同。 课题组对 1998 年研制的摄像系统进行了升级改造，提高了整体性能，在 DY95-9 航次中应 用于“大洋一号”科学考察船，承担了海底摄像工作，并提交了规范化的成果资料，为提高 我国在结壳靶区的调查水平作出了突出的贡献。 课题组经过两年多的科学探索、 技术攻关和航次调查的生产实践， 解决了下列主要技术 难题 （1） “海洋四号”超长距离窄带电缆的数字信号传输和超小型专线调制解调器的研制; （2）摄像系统水下拍摄高度、姿态控制及照明与供电; （3） “大洋一号”8000m 同轴铠装电缆的模拟视频信号传输; （4）高清晰度水下摄像、记录及全数字化后处理。 完成和超额完成了课题合同规定的各项技术指标，主要包括 （1）在水深超过 5000m 的测站进行海底拍摄作业，系统工作正常; （2）信号传输和监控图像的质量方面达到了设计要求; （3）模拟传输的视频信号质量满足监视要求; （4）双数字摄像功能使调查效率成倍提高; （5）实现了 GPS 定位资料和拍摄高度资料的同步采集，并应用计算机数字图像技术进 行拍摄资料的后处理。 海底摄像系统的研制工作充分应用了当前数字成像、 数字通讯、 计算机控制和数字视频 处理等高新科学技术， 系统的多项技术性能指标达到了国际先进水平， 特别体现在广播级高 清晰度数字摄像和超远距离计算机通讯及控制技术的应用等技术环节。 多道高分辨率地震探测技术研究 项目编号820-01-02-02-02 起止时间1996 年 1 月-2000 年 验收时间2000 年 3 月 28 日 组织验收单位820-01 专题责任专家组 承担单位广州海洋地质调查局 联系人和电话王复元（020）82251635 通讯地址广州 1180 信箱 邮政编码510760 该项目的主要成果如下 （1）在高分辨率地震探测技术中，取得了反射波视频高 350Hz，能分辨小于 5m 地层， 穿透深度约达 3100m 的高分辨率地震资料。 （2）得出了 20in38 枪相干枪阵及沉放深度约为 2m 的震源系统是目前国内进行海上高 分辨率地震勘探最为先进枪阵的结论，解决了高频信息的可激发性问题。 314 （3）掌握了拾取震源子波的新技术，获得了国内海上第一张优质的虚反射记录，提出 了调谐深度是气枪沉放最佳深度的新理论。 （4）海水对地震波是否具有频率吸收的问题，经我们研究，用实际的地震资料，在国 内第一次明确提出了海水对地震纵波不具选频吸收特性的新认识。 所做的海上地震介质制作 吸收衰减模型， 得出了吸收比陆上要小得多的新发现， 揭示出海上地震资料分辨率比陆上高。 （5）进行了海上高分辨率勘探接收参数的试验与研究，提出了“二高四小”的接收条 件方案，较好地解决了高频信息的可记录性问题。 （6）圆满完成了多道高分辨率地震探测系统的技术配套、改进工作。 （7）形成了一套高分辨率地震资料处理的流程与方法技术，使处理后反射波的频率比 原始资料提高 200Hz。 （8）形成了高分辨率地震资料解释的方法技术，收到了明显的地质效果。 多波束系统全覆盖精密探测技术 项目编号820-01-01-01 起止时间1996 年 5 月-1999 年 2 月 验收时间1999 年 3 月 29 日 组织验收单位820 主题办公室 承担单位广州海洋地质调查局 联系人和电话张志荣、杨胜雄（020）82251561 通讯地址广州 1180 信箱 邮政编码510760 “多波束系统全覆盖精密探测技术”是“863”计划 820 主题专题 1“海底地形地貌与 地质构造探测技术”的课题 1“海底地形地貌的全覆盖高精度探测技术”之子课题 1（编 号820-01-01-01） 。主要研究内容包括 3 个方面①高精度差分 GPS 综合导航定位技术;②多 波束测深系统误差校正及现场资料质量监控技术;③多波束测深资料精细后处理技术。取得 的主要成果有 （1）研制开发了综合导航定位系统桯 GPS，具有导航定位数据设计、采集控制和 后处理功能，成功实现导航定位实时优化、图形导航、同步控制，可对传输到多波束系统的 点位数据进行监控和一定的优化处理， 保证了定位数据传输质量， 确保多波束系统探测的导 航数据高精度。 （2）建立综合导航定位系统与多波束系统及其他调查仪器设备的接口。 （3）建立作用距离达 800km 的海上 GPS 实时差分传输系统，经东海冲绳海槽、南海 海上技术试验表明，达到现场实时动态定位精度优于 10m 的技术指标。 （4）开发研制了多波束海底地形探测与处理系统SeaTop，与国外同类的系统相比 ，具有许多创新优点 提出并实现导航定位资料实时精细优化处理方法， 对导航定位数据异常点的优化处理效 果明显; 提出并实现横摇、纵倾参数误差校正的“地形剖面重合法” ，应用于参数测试时，可提 高测试效率; 315 提出并实现用于多波束探测资料精度评价的定点法、重合点法、网格化法、等深线法等 精度评估方法; 实现时差法潮汐改正功能; 实现声速剖面数据节点自动采集; 实现现场资料全覆盖监视功能，有效监测多波束资料覆盖状况。 （5）经过海上技术试验表明，多波束探测系统配套完善，可保证在整个条幅范围内的 精度优于 0.5或 1m（浅水区） ，中心波束优于 0.2或 1m。 （6）编写了多波束海底地形探测技术规范 ，为我国多波束海底地形探测提供技术标 准。 （7）经过技术研究，在多波束探测技术方面得到许多新的认识 声速校正对于深水多波束系统，在同一地形区，且相隔时间不长的情况下，声速在水平 方向上变化不明显， 声速剖面变化主要受海底地形地貌及水深变化的影响， 建议声速剖面数 据的采集，应沿着海底地形垂向方向布设; 横摇、纵倾参数校正 横摇、纵倾参数误差对多波束精度影响大，建议其校正精度应达 到0.05; 条幅测量重覆盖率 由于边缘波束较中央波束误差相对较大，目前难以有更好的办法提 高其精度，故根据技术试验及室内资料精细处理研究，提出 SeaBeam 系统海上探测条幅间 应有 10～15的重覆盖率。 （8）经过对多波束系统的配套完善、技术研究开发，获得的探测成果图件可以与目前 国际同类探测成果相比较，并且在反映海底局部地形特征上更清晰。 海洋深部地壳结构探测技术 项目编号820-01-03 起止时间1996 年 6 月-2000 年 10 月 验收时间2000 年 10 月 组织验收单位820 主题办公室 承担单位中国石油化工集团公司上海海洋石油局 国土资源部广州海洋地质调查局 联系人和电话温宁（020）87755461 通讯地址广州市环市东路 477 号 邮政编码510075 1.该项目的主要研究内容 本课题的主要研究内容是研制以双船地震遥测遥控同步采集技术、 长记录长排列采集方 式特殊的地震资料处理解释技术及重磁深部场源信息的提取技术和综合解释技术为核心的 海洋地壳结构探测技术。 2.取得的主要成果 （1）建立了一套双船地震合成排列（SAP）和扩展排列（ESP）采集系统。 （2）研制了海洋地壳测深地震资料特殊处理解释系统（OSPS） 。 （3）研制了地壳结构重、磁、地震综合反演解释系统（GMSIS） 。 316 （4）获取了东海深部地震资料，并取得了初步的地质认识冲绳海槽区地壳速度结构为 三层结构（沉积层、上地壳、下地壳） ，莫霍面抬升，地壳厚度减薄至 15km（包括水深 2km） 。 在琉球海沟西侧清楚地显示出菲律宾洋壳向陆壳的俯冲面。 穿越琉球海沟经冲绳海槽到东 海陆架的三维地震层析成像纵剖面可以对应地找到琉球海沟的俯冲板片。 上述认识对于海域 划界和油气资源评价具有重要意义。 3.主要创新点 （1）双船同步合成排列（SAP）采集中的双船同向等距遥测遥控导航定位系统，实现 了双船工作中的等距放炮（排列长度达 10km） 。 （2）研制、集成的“海洋地壳测深地震资料特殊处理解释系统” （OSPS） ，填补了国内 空白。其中“人机联作盲区动态分析、折射波速度解释”方法软件具有独创性。 （3）研制、集成的“地壳结构重、磁、地震综合反演解释系统” （GMSIS） ，在思路上 有创新性，有利于解决重磁反演中的多解性。 地震勘探多分辨率叠前处理研究 项目编号49574232 起止时间1996 年 1 月-1998 年 12 月 验收时间1998 年 7 月，1999 年 3 月 组织验收单位国土资源部国际合作与科技司 国家自然科学基金委员会 承担单位成都理工大学 联系人和电话贺振华（028）4078785 通讯地址成都市二仙桥东三路 1 号 邮政编码610059 地震勘探多分辨率叠前处理研究的目标在于提高地震资料的信噪比和分辨率， 增强勘探 复杂构造和识别岩性的能力，提高勘探效果。主要研究内容和方法包括 （1）多分辨率地震道的高保真快速分解方法研究利用不同主频和不同带宽的解析 小波对地震记录进行小波分解，得到一系列小波分频剖面;与常规分频剖面不同的是，由于 采用了小波理论， 该分频剖面是保真的， 利用这些分频剖面进行原始地震记录的重建能够无 畸变地恢复原始地震记录，而常规分频剖面不能精确重建。 （2）分频剖面处理与高分辨率剖面重建方法研究时间-空间域中的地震记录经小 波分解之后， 变到了小波分频域， 在该分频域能有效地进行滤波， 速度分析、 Q 补偿等处理， 并能清晰地反映地层尖灭、 岩性变化， 通过适当的方式加以显示或进行高分辨率剖面重建有 可能使隐蔽的油气圈闭显示出来，提高对地下小型地质异常体的识别和分辨能力。 （3）地震记录的叠前处理方法研究叠前地震记录较叠后地震记录多了一个炮检距 离，数据量成几十倍甚至几百倍的增加，如果把叠前数据变到分频域中，数据量又是几十倍 甚至几百倍地增加，处理难度大，成本高。进行数据压缩和沿层分频处理后，大大减少了被 处理的数据量;同时研究还发展了快速的叠前处理方法。取得主要的研究成果有 （1）发展出了地震记录沿层小波分频处理和高分辨率剖面重建新方法，提高了对隐蔽 油气圈闭、小幅度地质构造、薄储层和微小地质异常体的识别能力，使地震记录的横向和垂 向分辨能力大大提高，对薄层的识别达到λ/8 和λ/64。横向分辨率亦可精确到一个地震道 317 间隔。分辨率得到了较大的提高。 （2）提出了地震正演的定位原理，使得利用单程声学方程即可生成有炮检距的叠前地 震记录， 突破了权威学者认为只能用双程声学方程才能生成叠前地震记录的定论。 这一成果 的意义在于用单程方程生成叠前记录， 不会出现令人头痛的多次反射波， 既有助于提高合成 地震记录的信噪比， 又大大提高了计算效率， 同时还可利用声学方程形成纵波和转换横波 （P- SV）地震记录，而 P-SV 地震记录通常只能用弹性波方程生成，因此大大简化了多波地震正 演和反演的工作量。 （3）扩大了小波变换在地震勘探中的应用范围。过去人们只利用小波变换对地震记录 进行滤波和数据压缩， 本项研究则主要利用小波变换的多分辨能力和撌 晕⒕禂功能对地 震分辨率的提高这一根本性问题进行研究， 得到了良好效果。 并且比较了连续小波变换和快 速小波变换在具体问题中的不同作用。同时证明了地球物理学家熟知的雷克子波（Richer W avelet）和数学家常用的墨西哥草帽小波（Mixican Cap Wavelet）是等价的，为小波的合理 选择与利用提供了依据。 岩样油气储层参数正反演研究 项目编号49774240 起止时间1998 年 1 月-2000 年 12 月 验收时间2000 年 1 月 组织验收单位国家自然科学基金委员会 承担单位成都理工大学 联系人和电话贺振华（028）4078785 通讯地址成都市二仙桥东三路 1 号 邮政编码610059 1.主要研究内容 （1）在地层温度和压力条件下（埋深 6000m 以内的地层） ，研究油气储层孔隙体积变 化率、渗透率、含流体性的实验测定及其随埋藏深度的变化规律。 （2）野外典型岩石样品的采集，人工岩样的设计与制作。 （3）油气储层岩石物理特征及其在实际储层反演解释中的应用。 （4）岩样模型地震波场特征的实验测定与计算机正演结果的对比分析。 2.主要研究成果 （1）解决了利用反射地震波属性参数测量储层渗透率的可能性。实验观测揭示储层岩 样的渗透率与地震波的衰减存在相关关系，与地震波传播速度的关系不明显;储层岩样的孔 隙度与地震波传播速度呈线性关系，但与地震波衰减的关系不明显。 此结论的意义是， 利用地震波的衰减有可能获得储层的渗透率信息， 进而可推断解释油 气储层的产能特性， 为油气藏开发提供重要依据。 还说明通常用地震波速度估计储层孔隙度 ， 再由孔隙度估计渗透率的做法， 缺乏足够的物理实验依据。 以上试验结果， 目前未见报道。 （2）储层岩样各向异性对地震纵、横波特征（速度、传播方向、吸收衰减）有明显的 影响， 但是对衰减的影响要大于对速度的影响， 因此利用地震波振幅的变化去研究岩层的各 318 向异性较利用速度的变化研究岩层的各向异性更可靠。 这为有效利用地震特征参数预测储层 各向异性提供了物理基础。 （3）实验观测表明，定向裂隙的密度、张开度和方位与纵、横波的传播（或偏振）方 向，存在诸多重要关系 裂缝密度大时，能观测到横波分裂现象，快、慢横波的时差与裂隙密度成正比;裂缝的 张开度减小，地震波的主频、振幅、速度、品质因子均随之增大; 纵、横波传播（或偏振）方向与裂缝的方位呈“微笑”型关系曲线，即垂直裂缝面传播 （或偏振）时，地震波振幅和速度最低（处于微笑曲线的凹部之底） ，平行时，振幅和速度 最大。但 AVA（Amplitude Versus Azimuth）较 VVA（Velocity Versus Azimuth）更明显。 （4）提出并实现了将地面地质露头剖面转变为地下仿真钻井和仿真测井剖面的方法， 实现了无井和少井地区地震剖面的地质层位标定。具有重要的实用价值。 （5）测试分析了白云岩岩样孔、渗、饱参数和含水矿化度的电性响应特征，为油藏地 球物理综合反演提供了实验参数。 四川省岷江中上游生态环境遥感综合调查与评价 项目编号863-308-21-06（1） 起止时间2000 年 6 月-2000 年 12 月 验收时间2000 年 12 月 8 日-9 日 组织验收单位863-308 信息获取与处理技术专家组 承担单位成都理工大学四川省遥感中心 联系人和电话杨武年（028）4078820 通讯地址成都市二仙桥东三路 1 号 邮政编码610059 1.研究目标和任务 在已有研究成果的基础上，根据西南地区地形、气候等特点，应用对地观测技术开展试 验区生态环境状况调查及变化趋势分析， 建立生态环境本底数据库， 重点分析原始森林的退 化速率及影响因素， 对研究地区的土地资源利用、 生态环境的现状和生态环境变化趋势进行 动态监测和分析。其成果直接为该区生态环境建设工程服务，同时为“十五”开展长江上游 环境变迁、生态重建与流域可持续发展作先导性示范，为 863-308 主题科技成果的实用化、 产业化和国际化奠定基础。 （1）完成研究区生态环境本底调查，包括土地资源、水资源、草地资源、森林资源、 土壤资源，重点是原始森林的调查。 （2）建立研究地区生态环境本底基础数据库。 （3）完成研究地区生态环境遥感近期 10 年动态监测，为建立动态监测系统创造条件。 2.主要成果及创新点 （1）区域生态环境本底遥感综合调查通过研究区 1990 年和 2000 年两个时相的遥感图 像解译和野外调研，完成测区 23 个 1∶10 万图幅两个时代的生态环境本底遥感综合调查与 编图，精度达到规范要求，查明了测区近 10 年来冰川进退、原始森林退化和坡耕地利用方 式等生态环境变化时空规律及其变化特征。 （2）本底数据库建设首次建立了测区 1990 年和 2000 年两个时代生态环境本底调查基 319 础数据库（按 1∶10 万国际分幅，共 23 幅） ，具有很强的可操作性。 （3）生态环境遥感动态监测通过 1990 年和 2000 年两个时相遥感图像的解译和信息提 取及其有关系列图件的对比分析，查明了测区 2.3 万 km2 近 10 年来生态环境变迁的时空规 律及其变化趋势（主要包括冰川进退、原始森林退化和坡耕地利用方式及变化速率） 。 （4）提出了“遥感生态水”的概念根据遥感图像对水体、植被反映明显，热红外图像 对温度十分敏感以及遥感图像本身的宏观性、 信息连续性及其时效性等特征， 结合水文与生 态环境学特点，提出了“生态水”概念，并首次通过遥感图像解译，尝试性完成了生态水资 源富水性分区、资源量概算研究与生态水图层的制作，为今后进一步深化与发展“遥感生态 水” 研究及其 “生态水资源的遥感量化研究” 奠定了基础， 有可能将来成为新的学科生长点。 海底 X 射线荧光探测系统的研制 项目编号820-Q-03 起止时间1998 年 6 月-2000 年 12 月 验收时间2000 年 11 月 组织验收单位820 主题办公室 承担单位成都理工大学 联系人和电话葛良全（028）4078773 通讯地址成都市二仙桥东三路 1 号 邮政编码610059 项目研究取得的主要成果有 （1）以新型 Si-PIN 半导体探测器为 X 射线探测器，以放射性同位素源为 X 射线荧光 激发源和以金属铍片为探测窗的海底 X 射线荧光探测系统，能够在水深小于 1000m 的海底 实现对沉积物原位测量。该探测系统可定量测定 30 余种元素，且一次测量可同时完成 5 种 以上，甚至多达 10 余种元素的定性、定量测定。其检出限可达（10～200）10-6，分析精 度可达 2～10。与国外同类产品相比，新研制的海底 X 射线荧光探测系统不需要液氮冷 却装置， 解决了实际工作中液氮不间断供应的难题， 在室温下能够实现高灵敏度的多元素原 位测定工作。 （2）采用海底硬件定位装置与软件定位监测相结合，动态地监视海底沉积物原位测量 过程中海底探管的探测窗与海底沉积物的紧密接触与否，从而保证了原位 X 射线荧光测量 的准确度与精度，有效地解决了海底探管水下定位问题。该研究成果正在申请中国专利。 （3）在海底 X 射线荧光探管内，实现了电信号的放大、处理和数字化，并采用通用的 RS-232C 标准接口， 将获得的数据以数字传输方式输出与传输， 这不但解决了长电缆信号传 输中的信号衰减问题，而且实现了海面计算机（或工作站）软件控制下的数控测量与数字收 录功能。 （4）根据特征 X 射线与源散射射线的产生机理和实验结果，提出了以源初级射线在被 测沉积物上的相干与非相干散射为内标的散射校正法， 有效地解决了海底沉积物中含水量及 其变化对 X 射线荧光分析结果的影响使沉积物中含水量的变化对 X 射线荧光测量结果的影 响。 （5）研制的海底 X 射线荧光探测系统（EDXRFMS）软件，为探测系统实时处理测量 320 数据和实时显示分析结果提供了方法技术与软件保证。 （6）研制的海底 X 射线荧光探测系统的应用对象可以是，浅海或滨海海底沉积物的原 位分析、船上沉积物样品的快速测定，以及湖底沉积物和水系沉积物的原位或快速分析等。 （7）该海底 X 射线荧光探测系统在中国南海进行了海上试验，在同一采集时间内，成 功地测定了沉积物中 Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、AsPb、Sr 等 9 种元素的含量。 适合溪洛渡地层条件的金刚石钻头的研制 项目编号96-221-01-03-02 起止时间1997 年 4 月-2000 年 3 月 验收时间2000 年 3 月 组织验收单位国家电力公司 承担单位成都理工大学 联系人和电话何萍（028）4078681 通讯地址