Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương pháp nhận dạng thông minh đối với các nứt mặt đất gần bề mặt dựa trên dữ liệu địa chấn
Tóm tắt
Lấy khu vực nghiên cứu tại lưu vực Jinzhong ở huyện Qixian, tỉnh Sơn Tây làm ví dụ, công trình này thực hiện việc giải thích thông minh các nứt mặt đất. Dựa trên phân tích đầy đủ về bối cảnh địa chất khu vực trong khu vực nghiên cứu, hoạt động điều khiển độ nghiêng và lọc trung bình dữ liệu địa chấn đã được thực hiện bằng cách sử dụng biến đổi Fourier nhanh để cải thiện tính liên tục của các sự kiện địa chấn và loại bỏ tiếng ồn ngẫu nhiên. Tổng cộng đã thu thập được 200 điểm mẫu liên tục của các lớp địa chất và 500 điểm mẫu không liên tục từ dữ liệu địa chấn đã xử lý. Sau đó, nhiều thuộc tính (tính đồng nhất, độ cong, biên độ, tần số, v.v.) đã được trích xuất làm đầu vào cho việc đào tạo mạng nơron đa lớp. Trong quá trình đào tạo, các kết quả đào tạo được theo dõi bằng sai số trung bình bình thường hóa (RMSE) và tỷ lệ phân loại sai. Các kết quả đào tạo cho thấy có xu hướng giảm trong suốt thời gian đào tạo. Đường cong phân loại sai ổn định ở mức 0,3 và đường cong RMSE bình thường hóa ổn định ở mức 0,68. Khi giá trị của đường cong RMSE bình thường hóa đạt giá trị tối thiểu, quá trình đào tạo được kết thúc, và các kết quả đào tạo được mở rộng ra toàn bộ khối dữ liệu để thu được khối thuộc tính cho việc phát hiện nứt đất thông minh. Các đặc điểm của các nứt mặt đất đã được phân tích và xác định từ các mặt cắt và lát cắt. Cuối cùng, tổng cộng có 11 nứt mặt đất đã được giải thích. Kết quả giải thích cho thấy góc nghiêng từ 60° đến 85°, độ lớn sai lệch từ 0 đến 43 mét và chiều dài kéo dài từ 300 đến 1.100 mét trong toàn bộ khu vực. Hướng của 73% các nứt mặt đất nhất quán với hướng của các cấu trúc kiến tạo vùng. Cụ thể, bốn nứt mặt đất trùng khớp với bề mặt được phát hiện, và tỷ lệ xác minh đạt 100%. Kết luận, thuộc tính phát hiện nứt mặt đất thông minh dựa trên khối điều khiển độ nghiêng là hiệu quả trong việc dự đoán sự phân bố không gian của các nứt mặt đất.
Từ khóa
#nứt mặt đất #giải thích thông minh #dữ liệu địa chấn #mạng nơron #phân tích địa chất #kỹ thuật địa vật lýTài liệu tham khảo
Chang Qing, Liu Dan, Liu Xiaowen. Ecological risk assessment and spatial prevention tactic of land destruction in mining city[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29 (20): 245–254. (in Chinese with English abstract)
Cheng Linlin, Zhao Yunxiao, Chen Liang. Evaluation of land damage degree of mining subsidence area with high groundwater level[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33 (21): 253–260. (in Chinese with English abstract)
Chen Peipei, Wu Qiang. Prediction of mining collapse based on neural network[J]. Coal Geology & Exploration, 2001, 29(3):44–47. (in Chinese with English abstract)
Chen Guangming, He Huangsheng, Zhang Deyuan. Application and result of 3D seismic explorition in surveying the ground fissure[J]. Coal Geology & Exploration, 2006, 34(5): 65–67. (in Chinese with English abstract)
Dong Donglin, Wu Qiang, Jiang Zhenquan, et al. Analysis of geological genesis of earth-fissure in Linfen city[J]. Journal of China University of Mining & Technology, 2002, 31(1):34–38. (in Chinese with English abstract)
Du Wenfeng, Peng Suping, Shi Suzhen. The spatial distribution characteristics of ground fissures based on 3D seismic exploration[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2016, 35(4): 778–783. (in Chinese with English abstract)
He Hongqian. Study on the Formation Mechanism of Ground Fissures in Weihe Basin[D]. Xi’an: Chang’an University, 2011. (in Chinese with English abstract)
Hu Zhenqi, Wang Xinjing, He Anmin. Distribution characteristic and development rules of ground fissures due to coal mining in windy and sandy region[J]. Journal of China Coal Society, 2014, 39(1): 11–18. (in Chinese with English abstract)
Hu Zhenqi, Li Ling, Zhao Yanling, et al. Morphology development evaluation of reclaimed soil in coalmining subsidence areas with high groundwater levels[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29(5): 95–101. (in Chinese with English abstract)
Hu Zhenqi, Long Jinghua, Zhang Ruiya, et al. Damage characteristics and reclamation planning for coalmining subsidence in old multiple seam mining area in northeast China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(5):238–247. (in Chinese with English abstract)
Li Shixiong, Li Shouding, Gao Hongqiang. The distribution characters and origin mechanics of ground fissures hazard in Hebei plain[J]. Journal of Engineering Geology, 2006, 14(2): 178–183. (in Chinese with English abstract)
Li Jing, Zipper Carl E., Li Song, et al. Character analysis of mining disturbance and reclamation trajectory in surface coal-mine area by time-series NDVI[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2015, 31(16), 251–257. (in Chinese with English abstract.
Li Mingming, Ding Zhongyi, Bian Xiaohong, et al. Influence assessment of the coal mining on the ecological service functions of agro-ecosystems in the mineral zone[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2012, 43(6):1311–1317. (in Chinese with English abstract)
Lu Quanzhong, Zhao Fukun, Peng Jianbing, et al. Overview on rupture propagation studies of buried ground-fissures[J]. Journal of Engineering Geology, 2013, 21(6): 898–907. (in Chinese with English abstract)
Li Yuanqiang. Waveform characteristics of GPR ground fissure exploration[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2012, 36(4): 651–654. (in Chinese with English abstract)
Liu Wei, Chen Xuehua, He Zhenhua, et al. Neural network gas chimney identification based on steering cube[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2012, 47(6): 937–944. (in Chinese with English abstract)
Meng Lingchao. Study on the Formation Mechanism of Ground Fissures in Shanxi Fault Basin[D]. Xi’an: Chang’an University, 2011. (in Chinese with English abstract)
Peng Jianbing, Fan Wen, Li Xian, et al. Some key questions in the formation of ground fissures in the Fen-Wei basin[J]. Journal of Engineering Geology, 2007, 15(4): 433–440. (in Chinese with English abstract)
Peng Jianbing, Chen Liwei, Huang Qiangbing, et al. Large-scale physical simulative experiment on ground-fissure expansion mechanism[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2008, 51(6): 1826–1834. (in Chinese with English abstract)
Qiao Jianwei, Peng Jianbing, Deng Yahong, et al. The study on basic characteristic of earth fissure in Linfen Basin[J]. Journal of Engineering Geology, 2015, 23(5): 856–865. (in Chinese with English abstract)
Sun Qi, Bai Zhongke, Cao Yingui, et al. Ecological risk assessment of land destruction in large open-pit mine[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(17), 278–288. (in Chinese with English abstract)
Tian Xiaosong, Zhou Chunrong, Tan Xianlong, et al. Discussion on the land destruction based on the subsidence prediction in the rock saltmining area[J]. Journal of Safety and Environment, 2015, 15(2): 92–98. (in Chinese with English abstract)
Wang Jingming, Wang Chunmei, Liu Ke. Progress in ground fissures and its hazard research[J]. Advance in Earth Science, 2001, 16(3): 303–312. (in Chinese with English abstract)
Wang Shidong, Liu Yi. Evaluation of the degree of land destruction in mining areas using improved fuzzy comprehensive evaluation method[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2015, 23(9): 1191–1198. (in Chinese with English abstract)
Wang Shuaihong, Sun Taisen, Zhou Wei, et al. Reclamation of coal mine subsidence area in loess hilly and gully regions[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2011, 27 (9): 299–304. (in Chinese with English abstract)
Xue Yongsen, Yun Wenju, Zhang Fengrong. Security evaluation and measures of land arrangements in Sichuan seismic region[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2010, 26(5): 288–294. (in Chinese with English abstract)
Xu Xiaolian. Probe into geofracture 3D seismic prospecting data digital processing technology[J]. Coal Geology of China, 2010, 22(9): 64–67. (in Chinese with English abstract)
Yun Huixing, Zhang Yongbo. Genesis analysis on ground fissures in Taigu, Shanxi province[J]. Journal of Shanxi Agricultural University: Natural Science Edition, 2008, 28(3): 362–365. (in Chinese with English abstract)
Yan Jiaping, Chen Xiaoyang, Cheng Fangkui, et al. Effect of soil fracture priority flow on soil ammonium nitrogen transfer and soil structure in mining area[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2018, 34(2), 120–126. (in Chinese with English abstract)
Yang Ruizhao, Li Yang, Pang Hailing, et al. 3D seismic chimney detection technology based on dip steering and its application on Buir Sag of Hailar Basin[J]. Geoscience, 2013, 27(1): 223–230. (in Chinese with English abstract)
Zhang Zhongbin, Peng Xinhua. A review of researches on soil cracks and their impacts on preferential flow[J]. Acta Pedologica Sinica, 2015, 52(3): 477–488. (in Chinese with English abstract)