地球物理论文范文

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当前，城市的快速发展已成为全球的共同趋势。联合国的统计资料[1]表明，人口城市化的趋势在不断地加速发展。图1表示了这种发展趋势。从图1可以看出，1950年的世界人口约为25亿，其中仅有30%的人口生活在城市。到20世纪末，城市人口大幅度增加，已经达到世界人口的50%。根据图1所示数据，预计到2025年，城市人口将占据世界人口的60%。城市数量和城市人口的迅速增长对人居环境提出了严峻的挑战。表1给出了世界上人口在100万以上的城市数量的增长[1]。从1950-1995年期间，全世界拥有百万人口以上的城市数目由83个增加到325个，说明95年城市数量是50年的3.9倍，这种趋势在第三世界国家尤为明显，同一时期城市的数目增加了6.3倍。

表11950-1995年间人口在百万以上的城市数目

Table1Citynumbersofpopulationbeyondonemillionbetween1950to1995

年代195019951995:1950

第三世界城市数342136.3

发达国家城市数491122.3

全世界城市数833253.9

我国的城市化进程与世界同步，近年来呈现出高速发展的趋势。图2给出了我国城市数量增加的数据[2]。

2城市化促进自然科学新领域的产生与发展

我们首先以传统的地理学为例。近几十年来，尤其是第二次世界大战以后城市地理研究发展迅速，内容和影响都超过了传统地理学，成为人文地理学的一门重要分支学科。对城市进行地理学研究始于19世纪。第二次世界大战以后，许多国家的城市需要重建，世界范围内的城市化进程加速，这些都要求对城市进行全面的研究和规划，促使大批地理学家投入城市研究或城市规划工作。新兴的城市地理学的核心问题是研究区域的空间组织与城市内部的空间组织两种地域系统的关系。围绕这两种地域系统，具体的研究内容有：城市化研究、城市分类研究、城市体系研究、城市群和大城市集群区研究、城市综合地理研究等。城市地理学在城市化进程中逐渐形成了独特的研究方法：早期数量方法、系统分析方法、城市信息系统方法、空间抽样调查方法等。此外，地图是地理研究的传统工具。航空像片和卫星像片在城市地理研究中表现出重要作用，是研究城市时空变化关系的基础数据。

附图

图1全世界城市化城市人口百分比[1]

Fig.1Percentageofurbanpopulationamongthetotalpopulationinworldcities

附图

图2中国城市数目随时间的变化[2]

Fig.2NumberofcitiesinChina

以典型的工程科学——建筑学为例，随着城市化现象的迅速推进，建筑学向广度和深度发展。孤立地、狭隘地研究建筑现象已经说明不了问题，满足不了需要。客观实际已经按照系统工程的规律伸展了它固有的领域。城市及其区域已经逐步形成了一个开放的复杂的巨系统。城市化对建筑科学的影响，使得系统的思想进入到传统的建筑科学，进一步突出了新的建筑科学的关系——人与环境的关系[3]。钱学森考虑到中国传统的文化艺术和自然特色等种种因素，形象地提出了山水城市的理念，这一思想对建筑科学的发展，具有深远的意义。

以地球物理学为例，城市化问题使得传统地球物理学的研究方法、研究对象和研究内容面临新的机遇和挑战。20世纪初，地震波证实了地球铁核的存在，证明了2900km深度存在地核与地幔的边界。30年代，地球物理方法发现了地球内核的存在，在此基础上，科学家提出了地球内部分层模型。20世纪中期，各种地球物理勘探方法初步形成。40～50年代，地球物理学的主要研究对象是勘探固体矿产资源，60～70年代在此基础上增加了石油和天然气，80～90年代又增加了水资源。随着工业化进程的加快，环境问题也日益成为地球物理学的研究对象。总而言之，20世纪地球物理学的研究对象是以自然资源为主。20世纪末的全球性城市化发展趋势，使21世纪的地球物理学不可避免地要面对诸多的城市问题。80年代以来，由于地球科学各分支学科的日益成熟和全球环境问题的日益突出，人们认识到地球各圈层相互作用以及人类活动的重要性，地球科学的发展开始进入地球系统科学的新时代。城市地球物理学的发展在这样的时代背景下产生。城市地球物理学是一个全新的概念，是地球科学国际研究前沿的新兴学科。传统地球物理学的主要研究对象是自然现象，而城市地球物理学则主要研究自然现象与人类活动的相互作用。因此，在城市地球物理学研究中，除了自然科学问题之外，还应强调科学与社会的结合、各相关学科的综合及与各社会部门的协调。图3表示了城市地球物理学与环境科学和地理学之间的关系，这三者既有各自独特的研究领域，又有密切相关的交叉研究内容。

附图

图3城市地球物理学、环境科学、地理学之间的关系

Fig.3Relationshipamongurbangeophysics,environmentalsciencesandgeography

3城市地球物理研究的社会需求

(1)城市建设。科学家们预计21世纪的城市在向高空发展的同时，也将向地下索取空间，建设深层地下都市已经在科学家构想之中。20世纪平面式的城市功能在21世纪将从地下、地上两个方面重新进行立体配置。在一系列城市建设活动中，迫切需求地学界利用地球物理的观测和预测方法对城市地下空间的结构给出定量的描述，为城市规划积累基础数据。

(2)城市灾害。人类大规模的经济—工程活动对环境的影响，已经达到了与自然地质作用相提并论的程度，而且发展速度快、影响范围大。各种灾害无情地破坏着人类的居住空间，给人类的生存造成威胁。这些灾害发生在地学研究的领域，迫切需求地学界利用地球物理的观测和预测方法对各种起因的城市地质灾害和对环境的破坏进行详细的调查。

(3)城市地下污染。原生环境的缺陷以及由人为因素造成的地下环境污染，在地下水的作用下，对生态与工业构成极大的危害，迫切需求地学界利用地球物理的观测和预测方法调查地下水的分布，为制定防治规划提供基础数据。

4城市地球物理研究的主要科学问题及其研究方法

城市地球物理学作为一门新兴学科，其主要特点是学科的交叉性及其社会服务性，城市地球物理不仅与地学界的其他学科有广泛的交叉性，而且与地学界以外的诸如人文类、社科类学科也有不可缺少的交叉内容。城市地球物理研究的最终任务是服务于社会，科学研究的核心问题是人与自然的关系问题。具体解释为：

(1)城市近地表结构与地质灾害的相互作用关系。天然与人为的地质灾害对城市构成极大的危害。这些灾害改变和破坏近地表地质结构，近地表地质结构从客观上阻止或促成地质灾害的发生。二者之间的相互作用关系是科学研究的问题之一。

(2)城市近地表结构与地下基础设施和地下建筑的相互作用关系。地下基础设施是城市的命脉，地下基础设施的科学规划以及地下建筑计划需要对近地表结构的观测与评价，大型地下建筑有可能改变城市地下应力场的平衡，二者之间的相互作用关系在未来城市发展中为地学研究提供了一个新的研究空间。

(3)城市近地表结构与地下环境污染的相互作用关系。地下环境污染破坏生态环境、危害人类健康，地下环境污染直接受控于地下水的分布，同时受控于近地表地质结构。对地下水的分布及其浸染走向的研究是防止和治理地下环境污染的重要依据。

城市地球物理学研究方法主要依靠观测技术、数据处理技术以及综合评价系统。观测是地球物理学研究得天独厚的手段，数字地震台阵、地球信息系统、INSAR计划、浅层地球物理观测在地学研究领域发挥了重要的作用。地球物理观测数据起到了透视地下的作用，是实现地下结构定量化与可视化研究的基本条件。针对城市问题的地球物理观测，需要在提高仪器动态范围的基础上获得高分辨率的数据，需要研究城市特定环境下的观测方式。认识浅层介质的复杂性以及地球物理数据的特殊性是研究城市各类问题数据处理方法的出发点。数据处理方法研究应该从基础研究出发，研究地震波场、电磁场、重力场分布规律以获得清晰的三维地下图像。保证足够的信息量是对城市问题做出准确评价与预测的基础，综合性研究在评价和预测中至关重要。地球物理学中各类方法的优化与组合以及与地学研究领域中其他学科的交叉，包括与非地学研究领域相关学科的交叉是开展城市地球物理评价与预测研究的主要方向。

5城市地球物理现阶段主要研究内容

(1)城市条件下地球物理观测方法研究。城市条件下的地球物理观测比常规野外条件下的观测表现出更多的复杂性。需要在已知的典型地下结构的条件下进行足够多的观测方法实验，针对“源”的问题，研究电磁波与弹性波的聚束发射，研究综合方法的同时观测技术以及时移观测技术，并根据已知条件进行数值模拟计算，对比观测数据与理论数据的差别，分别城市条件下观测噪声与干扰的特殊性，发现规律性，为实际的工业性调查提供指导性方案。

(2)城市介质地球物理正演算法研究。城市地下介质除受到地质构造运动外，更多地受到人为因素的改造，演变成为难以保存其原生地质痕迹的、极其复杂的地下介质。其地球物理响应与以往的地球物理观测必将表现出极大的差异。因此，必须以城市地下条件的特殊性为介质模型，研究地球物理正演计算方法，认识城市介质条件下观测数据的基本性质和形成规律。

(3)城市地球物理数据处理方法研究。城市地球物理需要采用非常规观测方式，其观测数据包含了大量意想不到的噪声。认识噪声的特征和有效地消除噪声，保护观测数据的分辨率是数据处理的关键问题。针对时移观测数据研究四维数据处理方法。在信号分析与数字处理方法研究中，需要充分吸收现代数字信号技术，开展适用于城市特定问题的处理方法研究，为综合评价提供准确数据。

(4)城市介质三维可视化研究。城市地下介质覆盖在水泥路面、绿地和建筑物之下。传统的钻井或探槽式观察方法在现代化城市中即落后又不适用。这项研究通过对观测数据的有效反演对城市地下介质实现三维空间可视化描述，提供三维精细成像结果。对典型问题开展有针对性的反演算法研究，为三维精细成像和可视化描述以及综合评价提供有效资料。

6城市地球物理研究需要社会关注

城市地球物理研究如何落实与如何发展是一个非常重要的问题。大专院校和研究机构应该进行必要的学科调整，实现资源共享和优势互补，应该积极参与城市地球物理研究相关工程项目，在学科之间进行经常流。工业、商业与企业部门应该面向用户，以市场为导向，为城市地球物理技术的研究提供场所和经济支撑，同时有必要参与各种研究活动，各学术团体应该相互配合，设立城市地球物理专业委员会，在学术刊物上开辟专栏广泛宣传城市地球物理研究的科研成果，各专业学会之间也应进行广泛交流。政府部门应该做出具体计划，以便各职能管理部门统筹安排，实现资源的合理分配与协调，要选择典型城市和典型项目作为依托，开展研究工作，在基础研究方面需要得到自然科学基金和国家相关部门的支持。

应该充分估计到地球物理各种方法在目前技术条件下的难点，要通过研究地球物理新方法、新技术提出新的认识、加强科技创新尤其是原始性创新。要集中精力利用地球物理数据编制城市地下三维结构的图像，当前城市地球物理研究的主题是“城市三维地图(3-DImagingofUrbanUnderground)”（注：国家自然科学基金委员会.中国内地—香港城市地球物理战略研讨会，香港大学.2001.）。

7城市地球物理研究的技术支撑条件

近20年来，地理信息系统技术的出现，乃至空间数据基础的建设和“数字地球”战略的提出，使得获取地球信息的手段达到了前所未有的高度，不仅使全球的制图和动态性制图成为可能，而且在环境监测、灾害预警预报、区域与城市规划等方面也发挥着极为重要的作用。21世纪将广泛采用高分辨率的观测系统（地面、海洋和空间对地观测）、高灵敏度和高准确度的分析测试系统（包括微粒、微量、纳米级和超微量）、不同条件下的实验模拟系统、建立在动力学及高性能计算基础上的数值模似以及数字化的地球信息系统，此外，现代化的观测技术与设施也将成为开展城市地球物理研究必要的支撑条件。

圈层相互作用研究是地球科学20世纪90年代以来的全新发展方向，方兴未艾。这些研究将导致交叉学科、综合学科的兴起与发展，形成整体性的地球系统科学。地球及其各圈层是一个整体。一些地球科学问题固然有区域性的一面，但这种区域性是寓于全球性之中的。在一定意义上，只有更好地了解全球才能更好地了解区域。同时，区域也是全球的窗口，区域性是通向全球性的大门。地球科学方面的“全球变化及其区域响应”研究计划，则为城市问题的研究提供了广泛的科学基础。

8结语

地球不仅在自然力作用下发生变化，而且人类活动作为地球上有关过程的一种作用力将进一步得到深入研究。21世纪将从人—地关系的角度审视环境的变化，为人类社会与自然环境的协调发展提供科学理论基础，使人居环境得到最大限度地改善，同时又要保持地球的“健康”演化。在新千年和新世纪来临之际，地学界应该重新考虑地学发展的方向和重点，使地学研究在人类社会发展中体现出自身的价值。在新世纪，地学在应用研究领域所面临的主要任务是合理地利用地球资源，帮助工业界解决难题，改善地球的可居住性。为此，作为地学领域主要学科之一的地球物理学应该做出应有的贡献。

收稿日期：2002-01-08；修回日期：2002-05-23．

【参考文献】

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《巴塞尔公约》、《鹿特丹公约》和《斯德哥尔摩公约》就保护人类的身体健康和生存环境免遭危险化学品和危险废物的危害提供了一系列控制措施。联合国环境规划署执行主任施泰纳在三个《公约》缔约国会议5月4日开幕当天举行的记者会上指出，应建立良好的化学品和废物国际治理框架，以减少人们遭受这些物品所带来的危害，应通过建立全球化学品治理框架，防止过去百年来由于大量引进某些化学品而导致严重后果等悲剧的发生。

施泰纳指出，化学品是21世纪经济的一部分，存在于环境周围，是所使用物品的组成部分。这三项《公约》不是禁止化学品，而是提供科学平台，向决策者和民众以及环境提供保护，免遭毒性物资的侵害，减少化学品的负面影响，而对化学品实施使用限制能够向市场提供信息，需要找出替代品。

May 4， 2015 The conference of contracting countries of Basel Convention on the Control of Transboundary Movements of Hazardous Wastes and Their Disposal， Convention on International Prior Informed Consent Procedure for Certain Trade Hazardous Chemicals and Pesticides in International Trade Rotterdam and t Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants kicked off on May 4 in Geneva. Governmental and social organizations， NGOs， enterprises and international organization representatives from 180 countries around the world will discuss about global technical guidelines of waste management and other issues in the period of two weeks.

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二、教师在论文编写过程中的指导作用

“勘查技术与工程”专业需要具有综合素质和先进技术的人才，毕业论文写作期间，要注重培养学生收集信息、应用英语、计算机编程和解释软件使用等能力。①查阅文献的指导。论文题目选定之后，学生需要了解相关地球物理方法的发展、研究现状及应用情况。在查阅科技文献过程中，教师对相关方向的现状及学生存在的疑问进行讲解和指导。②计算机应用的指导。在“勘查技术与工程”专业毕业论文撰写过程中，教师要安排一定的计算机编程和学习使用最新地球物理资料解释软件的工作量。将这部分内容和毕业论文有机地结合起来。对于计算机基础好、能力强的学生，鼓励他们独立编程，激发他们的创新精神。对于计算机能力弱的学生，则重点学习现有软件的使用方法和技巧。指导学生灵活运用广泛应用的办公软件对资料进行简单处理，比如运用Grapher、Surfer、Excel等的电子表格计算视电阻率等一些简单的处理。③地球物理资料解释和绘图技术的指导。在“勘查技术与工程”专业毕业论文撰写过程中，资料解释和绘制成果图示是论文的核心内容。指导教师要对这部分进行重点指导。指导学生写出明确的解释依据、解释思路、解释结果，并绘制出规范、符合要求并美观的图件。规范的插图和附图是“勘查技术与工程”专业毕业论文的重要组成部分，在论文写作过程中，教师要指导学生学习必要的专业绘图软件，能够熟练地掌握绘图技巧，做出能为毕业论文提供有效证据和支撑的图件。④论文写作的指导。在毕业论文的撰写过程中，指导教师要将资料解释部分作为论文的重点部分。不仅要有解释思路、解释依据，解释理论和解释结果的讨论，还要有规范的写作格式、规范用语、规范地引用图件，以明确各部分的逻辑关系。在论文的写作过程中，提高学生的科技写作能力。

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主管单位：

主办单位：中国地质大学(武汉);长江大学

出版周期：双月刊

出版地址：湖北省武汉市

语

种：中文

开

本：16开

国际刊号：1672-7940

国内刊号：42-1694/TV

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：2004

期刊收录：

核心期刊：

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

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地球物理勘探的主要目的是通过运用现代科学技术手段，对地质构造展开深度分析，为建筑工程选址、矿产资源勘探等工作推行与落实奠定技术基础。在地球物理勘探过程中，所使用的主要仪器设备为物探仪器，由此以详细检测分析地壳中的岩石物理参数。如今，地球物理勘探技术在地质、煤炭、水电、建筑工程、石油等多个领域中应用，并且发挥处理显著的应用效果。

1地球物理勘探技术常用方法

1.1传统技术下的地球物理勘探

1.1.1电法勘探这种方法在地球物理勘探期间应用最为普遍，通过研究电学性质变化规律以及地层电磁场变化规律，基于电性之间的差异性，对电场分布规律展开研究测量，从而保证地质情况被详细的了解[1]。1.1.2磁法勘探通过选择使用磁力仪器检测设备检测地质之间的磁性差异，对地下磁场的分布规律和异常情况作出研究，保证在段时间内寻找出地质问题。1.1.3重力勘探不用地质之间，其密度是各不相同的，以这种特点为出发点，选择应用重力测试仪器观察重力异常情况，了解和全面掌握地下地层起伏变化情况。1.1.4地震勘探地震勘探技术是发展速度比较快的技术手段，该技术综合运用人工激发地震波的方法，基于岩石地震波传播规律和地层地震波传播规律，对地质性质作出探究，预测地质活动情况，采取必要的措施应对灾害发生。

1.2新技术下的地球物理勘探

伴随着现代科学技术发展，地球物理探测仪器设备逐渐科技化，先进的电子技术逐渐取代传统的地质勘探设备，使得地球物理勘探质量提升。就探测深度对地球物理勘探技术进行分类，主要分为超浅层、浅层、中深层和深层。在超浅层勘探过程中，可选择使用浅层地震技术和地质雷达技术。在浅层勘探过程中，可选择使用高频电磁成像技术和高密度电阻率。在中深层勘探过程中，可选择使用高精度重力测试和可控源电磁测深。在深层勘探过程中，可选择应用深层地震勘探技术、高精度处理测量技术和天然大地电磁测探技术[2]。

2地球物理勘探期间的新理论和新算法

2.1小波理论

小波理论是以傅里叶理论为基础的，比较合适被使用在数据压缩、信号中差分方程数值解、成像处理、子波算法等方面应用，由此可显著提升信噪比和数据分辨率[3]。

2.2神经网络理论

神经网络理论对人脑的思维活动方式进行模拟，从而完成数据分析，在应用该技术手段的时候，可通过样本资料学习，研究及分析活动，确保得到的参数结果具有应用价值，也可以在短时间内判断出样本资料应用价值，完成尚未处理的数据信息。

2.3几何分形理论

几何分形理论的实质，是对自然环境下经常性出现的不规则现象、不稳定现象以及常见现象展开分析，系统性分析在自然环境下，各种尺度的物体和现象之间的相似性。所以，在对整体信息进行预测时可通过使用局部信息完成[4]。

2.4混沌理论

在非线性系统描述方面多使用混沌理论体系，混沌理论体系与几何分形理论体系之间存在着十分密切的联系，都可以解释不同尺度下的标度律、差异性和相似性。

2.5地理信息系统理论

地理信息系统是一种以计算机为基础的探测体系，需要综合软件支持和硬件支持，采集、存储、管理、查询和输出时间和空间数据信息，通过数据信息的处理方法，保证在最短时间内查询并分析出数据信息[5]。

3地球物理勘探技术应用

应用地球物理探测技术，最为常见的领域是能源资源勘察。我国能源资源结构多以天然气、石油、煤炭等化石类为主，这种类型的能源资源在勘探时，对于地球物理勘探技术有着很强的依赖性。比如在勘探煤矿资源、天然气资源和石油资源期间，大地电磁勘探技术的应用性很强。通过应用地球物理勘探技术，可以快速寻找出不用地区的油气区构造情况，并且完成相应的评价，寻找到能源资源。在前期的勘探活动中，基本上需要依靠地震勘探技术实现，在详细的勘察期间，需对大地电磁测探技术、高精度磁力技术、高精度重力技术等展开综合运用，对油气地区的构造情况和油气地区区块作出评价，寻找适合油气存储的地质构造，解决勘探油气时存在的疑难问题。金属矿物探技术作为另一种经常被应用的物探技术，大多是利用电法和磁法完成金属矿物质勘探。这种勘探技术在应用工程中，基本上是采取电法模式完成的，为金属矿物质勘探提供便利，并且为工作顺利开展提供支持。该技术手段应用的基础，是围岩和矿体之间的电性差异，研究在地下传导时人工稳定电流场分布规律。磁法勘探的基础是矿体，或者时赋存围岩与其构造两者之间出现的磁性差异结构，在地表环境和高空环境下，探究分析磁场强度变化规律。在地球物理勘探技术中，工程物探技术应用也比较广阔。现代建筑工程施工建设现状随着社会经济发展而呈现出全新的变化，这就要求在工程勘探期间，总结出项目工程物理勘探的基本需求。工程物理勘探技术在铁路施工、公路施工、管道施工、水利施工和建筑施工方面有着很大的作用。将物理勘探技术应用在环境保护和自然灾害防治工作中，也是极具价值的。在应用地球物理勘探技术期间，可及时对电、热、光等物理要素进行检测，了解其变化情况，正确认识环境的变化过程，从而为提升环境保护质量，落实环境保护工作奠定基础。突发性自然灾害严重影响着人们的生命健康和财产安全，在对自然灾害进行预测和预防时，合理的应用地球物理勘探技术，能够取得良好的效果。

4地球物理勘探技术未来发展趋势

就当前地球物理勘探技术的应用现状看来，相关专业人员与物理勘探工作人员之间的联系不够密切，甚至各项工作在结合的时候存在着疏忽，难以实现相互帮助发展的需求。在实际工作期间，相互监督、共同进步的现象也存在着问题。工作人员没有将计算机网络力量彻底发挥出来，在分析资料和查询数据时，经常性的处于被动状态。在信息技术高速发展的时代背景下，工作人员必须要对计算机网络技术系统性掌握并且熟练使用，从而保证自身工作效率提升，保证全面、准确、安全的完成各项地球物理勘探工作。地球物理勘探技术解释期间，秉承着多次反馈的基本原则，详细如下所示。图1地球物理综合解释多次反馈图随着社会经济发展，人们对于能源资源的需求量日渐增加，重视程度也逐渐提高。在地球物理勘探技术的研究和开发过程中，研究者不断投入资金和精力，以求获得突破。就当前地球物理勘探技术发展现状而言，地球物理勘探技术已经获得突飞猛进的发展，全新的功能和类型不断涌现，有效延伸了地球物理勘探技术的应用范围。例如，在地球物理勘探过程中，按照使用标准和检测要求，优化改良了超导重力仪设备和超导磁力仪设备，改良后得仪器设备，无论精准度还是稳定性，都获得了大幅度提升，为勘探与开采矿物资源有着很大贡献。计算机辅助测试技术应用，是计算技术发展的产物，该技术手段具有很好的集成性。换言之，地球物理勘探期间，综合物理勘探技术和测量仪器设备，寻找出各类设备在应用过程中的新功能。通过新功能的应用和旧功能优化，可以保证地球物理勘探技术优化，数据信息呈现出良好的精准度，另外还能够将计算机硬件和软件的发展趋势作出反映。灵活性的选择和使用高速单片数字信号处理器，将其应用在地球物理勘探技术上，增强信号处理功能、数据处理功能和误差修复功能，有效保障物探技术应用质量和效率[6]。总线技术发展应用。在物探仪器设备上应用总线技术，是当前物理勘探工作中最不可获取的技术手段之一。物理勘探技术包含有插卡式技术、模块化技术以及积木式技术。这种技术手段在应用过程中，为自动测量提供便利，同时还可以快速寻找出相关参数值，保证与多参数和多功能基本要点相符合。在模块式系统当中，可保持结构处于紧凑状态，避免发生结构问题。数据采集技术和计算机技术应用发展。地球物理勘探技术随着科学技术的发展进步，已经逐渐走向国际化，同时还呈现出灵活性、数字化、功能化和智能化等多种特点。随着社会经济的发展进步，社会生产与发展需要耗费大量的能源资源。如今，世界大多数地区的浅层矿产资源已经被勘探完成并且开发殆尽，科学技术发展水平比较高的国家，逐渐将勘探活动过渡到海洋地区、沼泽地区以及沙漠地区等等，从而弥补当前国家发展出现的资源不足问题。

5结语

地球物理勘探技术与现代计算机技术和勘探理念相结合，提升了处理数据和地质问题解决的效率和质量，同时也提升了探测精准度。由于在地球物理勘探活动中新材料、新技术和新理论全面应用，使得地球物理勘探技术的应用范围不断拓展。总而言之，在新的技术支撑下，勘探技术必然会朝向更加健康的方向发展，保证工程质量的同时，获得良好的使用效益。

参考文献

[1]周冠一.地球物理勘探技术现状与发展[J].世界有色金属,2019,000(013):183,185.

[2]吴骏业、郭荣文、柳建新、陈杭.神经网络在地球物理勘探中的研究进展[J].工程地球物理学报,2020,(04):111-118.

[3]廖建军,岳礼.物探测绘技术在石油勘探及开发中的应用及发展趋势[J].智能城市,2019,(10):49-50.

[4]郭继颂,肖君.青藏高原冻土地球物理勘查方法组合模式[J].名城绘,2019,(09):1-2.

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中图分类号：P331文献标识码： A 文章编号：

一、前言

伴随着现代科学技术的日新月异，水文地质勘察人员在工作中需继承和发展传统技术基础上，也要关注并结合新技术、新理论，这样才更有利于进行找水工作，才可以使找水技术不断的更新发展。目前，我国人均淡水资料拥有量不足2 200m3，世界排名109位，而30年后，人均淡水资源拥有量将不足1 700 m3。因此用现代的水文地质勘查方法来找水减缓各区域供水压力已成为当务之急。以下分别详细介绍了遥感技术勘察法、地球物理测井勘察法、地面核磁共振勘察法的工作原理及在水文地质勘察工作中的具体应用。

二、现代水文地质勘察方法在找水中的应用

随着我国经济的快速发展，我国总体而言，水资源的利用形式逐渐严峻，以许昌市为例，许昌市水资源严重短缺,人均水资源量仅204立方米,相当于全国人均水平的1/10。市区由于过量开采地下水,已形成面积达67 平方千米的水位下降漏斗漏斗中心水位埋深24.0m,且仍以每年1.5~2.0 m的速度下降,地面最大沉降量超过277 mm。为了满足城市居民生活和工农业生产用水需求,在许昌麦岭水源地综合运用现代水文地质勘察方法找水勘察,取得了多种地质信息,基本查清了供水目的层的埋藏条件、边界条件以及地下水动态特征。笔者将从下面几个方面简述现代水文地质勘察方法在找水中的应用。

1.物探和钻探

(一)物探。在水文地质调查的基础上,结合研究区的水文地质情况,采用对称四极电测深法对勘察区西部的补给断面进行探测,共做电测深点203个,电测深剖面8条;利用EH-4电导率成像系统,对勘察区西部、南部边界和北汝河河道进行了探测,共完成9条物探剖面, 96个物理点,剖面长度54.55km;对18眼探采结合井和4眼勘探井进行视电阻率和自然电位物探测井,划分地层,进行排管。通过这些工作,基本查明了西、南边界和北汝河河床的地层结构和含水层的分布规律,为拟建水源地的供水孔和布置钻探工程量提供了科学依据。

(二)钻探。根据遥感水文地质调查、物探资料,结合以往地质、水文地质资料,在补充分析勘察阶段成果的基础上布置钻探工作量。勘探施工勘探抽水孔4眼,进尺291.4 m;地质孔4眼,进尺362 m;观测孔12眼,进尺1 071.55 m;探采结合井18眼,进尺2 242.2 m。共施工勘探孔和探采结合井38眼,总进尺为3 967.15 m。根据物探、钻探工作分析,麦岭水源地第四系孔

隙含水层的形成和分布受北西向的茨沟—姜庄凹陷和襄城大断裂等构造控制。同时根据区域水文地质条件及水源地地层时代、岩性、成因及富水性,新近系湖积层及第四系下更新统冰水沉积层的富水性差,集中供水意义不大;中更新统埋藏型冲洪积卵砾石层颗粒粗,厚度大,富水性强,不易污染,是城市集中供水的理想水源地。

2.遥感技术在地下水资源勘察中应用

遥感技术即从远处探测、感知特体各事物的技术，它技术先进、探测范围大、信息量大，并可实施动态监测。遥感勘察方法就是在勘察区范围内进行的航空遥感勘察,它是一种采用展片和航片目视解释,结合野外验证与水文地质补充调查的水文地质勘察方法。遥感勘察方法可分为4种：热戏外监测法、水文地质遥感信息法、环境遥感信息分析法和遥感模型法。

（一）热红外监测法。热红外监测法主要就是用热红外波段的遥感图像资料，通过测定地面温度来确定地下水的存在。特别适应于干旱、半干旱地区的水资源的寻找。其工作原理是：地下水可在过毛细管作用、热传导作用及地表强烈蒸发作用下可导致干旱或半干旱地区的地表湿度和温度发生变化，从而导致冷热异常的现象，此现象便可在热红外遥感图像上显示出

来。利用红外遥感数据再配合一定的航片作为基本的遥感资料便可实施地下水资源的探测工作。

（二）水文地质遥感信息分析法。水文地质遥感信息分析法就是运用水文地质理论对从遥感图像获取的地层岩性、构造、水文等水文地质信息进行分析，从而确定有利的蓄水构造，判断地下水的贮存情况。

（三）环境遥感信息分析法。环境遥感信息分析法就是根据遥感图像上提取的与地下水有关的植被、湖泊、水系等环境因子与地下水的依存、制约关系来判断地下水系统的贮存情况。其工作原理是：在干旱区域，植被的生长状态因受到气候、性、地貌、水文地质条件等因素的制约，其中区域浅层地下水对植被的影响最大。地下水水水位埋深、矿化度、水化学类型控制着被群、植被覆盖度。可通过这些信息来判断地下水的排泄点(区)的水位埋深、矿化度和水化的学类型等相关信息。

（四）遥感模型法。

通过分析遥感图像得知与地下水密切关系的水文因素状况，并建立监测地下水位的定量评价模型，对地下水资源进行估测的方法叫遥感模型法，它是遥感与数学、模型学相结合的一种新的研究方法。此种方法主要用于评价地下水位分布状况。

3.地球物理测井方法

地球物理测井是物探方法的一种，主要是配合地质钻探对钻孔内的水文地质状况进行精确探测。地球物理测井方法是以严密的物理数学原理为基础，主要用于分析地下水的分布，判断地下水质量，探测岩溶洞，分析地层构造等。地球物理测井主要工作内容及工作原理如

下：

（一）正确地划分含水层并确定层位及厚度，研究它们之间的相互关系。

（二）对地下水进行地下水矿化度进行测量。地层水的矿化度越高，地层电阻率值越低

（三）判断裂隙及其泥质含量。裂隙存在的判断标准：声波时差较大，电阻率较小，密度偏低。如果裂隙存在，那么裂隙中填充的泥质越多，自然伽马测井值就越大。

（四）岩溶水勘察。裂隙层位可由声波曲线直接反映；当溶洞中含水时，自然伽马曲线幅值略低，以此来可判断其富水性；在岩溶、裂隙发育处，会出现井径扩大的现象，因此，岩溶裂隙发育程度也可用井径曲线来判断。

（五）划分钻孔地层岩性。根据不同岩石的密度，电阻率，波阻抗，孔隙度等参数的差异，并综合电阻率测井、声波测井、密度测井、中子孔隙度测井等资料就可以划分钻孔的岩性剖面。

4.地面核磁共振法

地面核磁共振法就是利用不同物质原子核特性差异产生的核磁共振效应，通过观测、研究地层中水质子产生的核磁共振信号的变化规律，来判断探测区地下水的分布情况。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法,可量化含水层信息，勘探的深度小（目前最大勘探深度小于150m），适合北方地表较干燥地区使用。其工作原理就是水中的氢核质子在地磁场的作用下，处在一定的能级上，再以具有拉摩尔频率的交变磁场对地下水中的质子进行激发，这样原子核能级间就会产生跃迁即产生核磁共振。核磁共振信号的强弱或衰减的快慢直接与含水层中氢质子的数量、含水层孔隙大小相关，核磁共振信号的幅值越大，所探测区域内水含量就越丰富。从而，可以根据由小到大的核改变激发脉冲矩来推断由浅到深含水层的贮存状况，达到实现直接寻找地下水的目的。

地面核磁共振法属于直接找水法，在有效的勘探深度范围内，有水就有核磁共振信号显示，以此来探测各类型的地下水。主要用于探测其他物探方法难以寻找的地下水，主要应用在以下4个方面：黄土孔隙、裂隙水探测；寻找碎屑岩类浅层风化裂水和层间承压裂隙水；确定基岩裂隙带的富水性；判断灰岩区溶洞、裂隙含水或是泥质充填。

三、结束语

随着近年来科技的不断发展，以及勘探技术的不断提升，在继承了老一辈水文勘探人员的技术和知识后，新一代的工作者更要与时俱进，不断的研究并熟悉新的理论和技术，从而将新老结合，挖掘开拓出更加优良的勘探方法，从而方便找水工作，使得找水的相关技术得到不断的提升和发展。

参考文献：

[1]-张少勇，刘伟超，田慧娟，李倩倩 现代水文地质勘察方法在找水中的综合运用[期刊论文] 《中州煤炭》 -2010年1期

[2]-邹慧峰 找水中现代水文地质勘察方法的综合应用[期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2011年12期

[3]-贤世荣 水文地质勘察方法在找水中的应用[期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年20期

篇7

吉林大学地球探测与信息技学科是国家级重点学科，包含有应用地球物理、应用地球化学、数学地质、遥感技术与应用等方向，其中应用地球物理学科于1987年成为首批确定的国家重点学科点；2002年以应用地球物理为核心的地球探测与信息技术学科再次被评选为国家重点学科点，2007年顺利通过国家的评估。学科始终贯彻加强基础研究、注重应用、带动开发的学科建设指导思想，坚持“研、严、妍”的理念，且使该学科成为国家高层次专门人才培养的摇篮，产学研结合的区域研究中心，承担了多项国家基础科学研究、新技术和新方法研制与开发研究任务，为国家培养了大批高素质科技人才，为国家的地质事业和人才培养做出重要贡献。那么“研、严、妍”三个字如何理解呢？

一、研：研究环境育人

建设研究型大学是吉林大学的建设目标。我们认为建设研究型大学不仅体现在科学研究上，同时也体现在研究环境上育人。本学科本着研究环境中培养高素质人才这一宗旨，围绕本科教学如何适应建设研究型大学的需要，开展研究型教学体系的研究；对研究型大学教师的基本要求、教学管理等方面进行了深入的研究和探讨。

1、研究环境的创建与研究型教学

从人才培养模式入手，针对数字地质学发展的需要，提出了多学科交叉是工科学科建设的发展趋势的看法，指出传统的工科学科建设目标、培养模式、知识结构等比较单一，已不能完全适应新形式下社会对人才培养的需要，这就要求我们必须进行专业设置和知识结构等多方面的改革，建立具有培养复合型的、多学科交叉协作功能的人才培养模式。

开展多种方法并存的教学方法研究。在遥感原理的教学中提出了以学生学习为主体，教师讲授为主导的研究型教学理念，总结了应用互动式教学法的效果与体会；地震勘探原理、地震勘探数据处理、地震勘探专题等系列课程的教学，提出了链式教学法模式，系统地设计了整个课程体系的教学内容和衔接方式，使整个地震勘探知识用一个“有机链”连接起来，达到了学生易于整体掌握，教师讲课思路清楚、结构合理等的效果；等等。

2、研究能力培养的重要环节——实践教学

实践教学环节是培养创新型人才的基础和渠道，“实践是创新的源泉”。本学科围绕着课程实验、实践教学、毕业实习与毕业论文（设计）等环节的有限实践教学学时，提出了实验、实习一体化建设的实践教学体系。为充分利用实验室资源提出和逐步实施的“应用地球物理实践教学室内微型化”的实验室建设思路，取得了预期的效果；合理的设计课堂与实验内容的结合，实验室实验内容与野外实习内容的结合等研究；特别注重现代计算机与数值计算的结合、数学模拟与物理模拟的结合等研究，力求达到抽象理论形象化的目的。同时加强对口大型企业实习实践基地的建设，强调先进的企业文化与校园文化结合，实习实践的同时，提高学生社会责任感。

3、提高人才培养质量的关键环节——课程建设

几年来，本学科建设成国家级精品课1门——钻井地球物理勘探，省级精品课2门——应用地球物理—电法勘探和钻井地球物理勘探，校级精品课2门——遥感技术应用和固体地球物理。课程建设是提高本科生教学质量的关键。课程建设中，突出了教材建设、师资队伍建设、教学研究与教学改革、教学管理等几个方面的研究。教材建设要有自己的特色，多年来，我们一直是多部地矿类教材的主编单位，有多部教材列入“十五”、“十一五”国家规划教材。教学强调课程组的组建，力求达到零串课率等，提高课程建设的质量。

二、严：严格教学管理、严谨的教风和严肃的学习态度

教学管理是提高人才培养质量的重要保障。多年来我们制定严格管理制度和管理规范，为我们顺利完成教学工作，监督教学质量，考核教师教学效果等方面起到了保障作用。制定了《地探学院师德规范细则》、《地探学院教学管理暂行条例》、《地探学院关于全面实施领导干部听课制度的决定》、《地探学院教学档案管理制度》、《地探学院学生导师制实施办法》、《地探学院出题考试管理规定》、《地探学院学士学位论文管理细则》、《地探学院督学组工作条例》、《地探学院学生考试管理制度》、《实验教学考核与成绩评定的规定》等等。并将上述管理制度汇编成册，院内印发。

教风集中体现了一个单位的师德建设水平。作为学院的师德建设，我们重点抓三个方面的建设：第一，加强教师职业道德规范建设。教师职业道德规范与一般的道德规范的区别，在于突出可操作性。明确教师的职责和义务。强调教师是一个特殊的职业，教师的服务质量关系到国家、民族和事业的兴衰。第二，促进教师队伍业务水平和能力的不断提高。因为没有教师学术水平与业务素质的提高，就没有教育教学质量的提高。在这方面学院鼓励年青教师出国学习（高访、进修、读学位），在职攻读博士学位。对新上岗的教师进行职业道德规范、讲课、实习、实验的综合训练。鼓励教师承担基础研究和应用基础研究课题。以此促进教师不断的学习，自觉地提高自己的素质与能力。第三，增强教师学术信誉意识。教师职业与其它职业的最大区别，在于所服务对象不同。教师的服务对象是国家、民族未来的建设者。工厂生产的产品不合格影响面很小，学校培养的人才不合格影响的将是一个行业，乃至一个民族、一个国家。教师不但要探索真理，还要将已经发现的真理、规律阐述清楚，培养学生从更高层次去认识真理，发现真理。要作到这一点，教师必须有学术信誉，能够潜心学术，有奉献精神。为此，学院不断要求教师要遵守职业道德规范，不断增强自身的学术信誉。对基础研究成果突出的教师，学院每年都要给予表彰与奖励。

学生的学习态度受学校、社会、家庭多方面的影响。但是作为业务学院，我们始终没有放弃应尽的责任，坚持开展学风建设。重点放在引导学习端正学习态度方面。学生的来源不同，个体差异很大，作为学校的责任，就是最大限度的调动学生学习的积极性和主动性，帮助学生发现自己的特长，挖掘自身的潜力，掌握必备的知识，使学生成为对社会有用的人。我们采取树立各类典型（十佳大学生、自强自立大学生标兵，三好学生、单项奖励等）等方式，引导学生以积极的态度对待学习，发挥自身的优势，体现各自的价值。

三、培养高素质的人才，鼓励学生个性发展，百花齐放

本院教师和学生工作管理人员，围绕大学生的素质教育，大学生的思想品德与德育教育，大学生素质分析与大学生培养的素质体系、高等教育阶段师生关系的定位与合理构造等问题，进行了认真的研究与探讨，对提高大学生综合素质鼓励学生个性发展直到了积极的作用。

篇8

1978年，我国恢复高考制度之初，积压了十年之久的考生，一起涌向高考这座独木桥。年仅16岁的曹思远成为这千军万马中的佼佼者，顺利考入了中国矿业大学数学力学系，完成学业后以优异的成绩留校任教，成了一名年轻的大学老师。

命运之神总是垂青锐意进取的心，机会总是留给有准备的人。在教书育人的同时，他也在积极地参加科学研究。一个针对青年教师的只有2000元研究经费的科研项目，让他与石油物探结下了不解之缘。

怀着对石油勘探浓厚的兴趣，曹思远投师著名地球物理学家牟永光教授名下，成为中国石油大学（北京）当年招考的十几名博士研究生之一。三年半的时间，牟永光教授严谨的治学作风，加上一个热血青年旺盛的求知欲，曹思远为自己的博士人生交了一份满意的答卷。他第一次将属于三个不同学科的研究理论，即调和分析中的小波理论，非线性学科中的分形理论和地球物理学科中的地球探测与信息技术结合在一起，完成了题为《小波变换在地震资料处理和分形研究中的应用》的博士论文，得到了业内行家的高度评价。同时，他的科研人生也有了一个新的起点，他的科研目标也有了明确的方向。

博士毕业后，曹思远进入中科院地球物理所博士后流动站。在此期间，曹思远又得到著名地球物理学家刘光鼎院士和李幼铭研究员的言传身教，让他在自己的研究领域博采众长。这期间知识的储备，为他未来创造出更加有价值的学术理论提供了有力的保障，也让他在推广和完善石油勘探中的时频分析技术获益匪浅。1996年，他完成了中国科学院地球物理所博士后的研究工作后，回到了自己的第二个母校――中国石油大学（北京），重新回到了三尺讲台上，开启了他在石油勘探领域，科学研究和教书育人的同步人生。

提起石油勘探，最先的工作就是勘测、寻找，然后是打井、钻孔等，在这一过程中，冲在石油地质和石油地球物理勘探第一线的总是像曹思远教授这样的科技工作者们，我国95%以上的石油地质储量是他们通过物探方法找到的。曹教授深知，随着开采技术的不断提高和社会生活对石油需求量的不断增长，人类对石油勘探技术提出了更高的要求，常规的地震资料的去噪方法已经越来越不能满足高精度数据处理的需要。他介绍说，在接收到的地震记录中，很多有效的信号成分，由于能量弱，被淹没在各种各样的环境噪声中。对于能看到一些信号影子的记录，人们已经发展出了不少好的去噪方法；但对于看不到信号的记录，目前还没有好的方法将有用弱信号和无用噪声分离出来。

曹思远教授就是基于这样的问题，用自己深厚的数学功底，开创性地建立了有别于传统去噪方法的有用弱信号提取法。在这些记录中，人们看到的只是些杂乱无章的随机噪声，而看不到与它们混在一起的弱信号。如何从这无序的信号中，去寻找能量很弱的有效信号，是他们研究工作的重点，实际上它也是很多学科中的难点。曹教授敢为人先，创造性的把精准的数理计算方法带到石油勘探领域，经过多年实践研究，在“皮尔森体系”已有的相关知识基础上提出了“基于‘皮尔森体系’独立分量分析地震实现信号去噪”的方法，并获得了国家发明专利。2009年，该专利作为教育部所属高校几十万个国家发明专利中仅有的两个代表中的一个，获得了当年教育部高校科技进步奖二等奖。

与传统的去噪方法相比，曹思远教授发明的专利中提出的解决方案，既无须大量的观测样本，也无须信号的先验信息，就可实现信号与噪声的有效分离；过程简单、计算速度快、应用方便灵活。经过该方法求取的地震信号具有信噪比高、振幅保真的特点。因此这项专利对我国的物探技术具有非常重大的现实意义，同时对其它学科的信号处理也具有广泛而独特的应用价值。

突破创新，始终走在石油勘探最前沿

深厚的数学功底和对未知世界强烈的探知欲望，让曹思远教授在拿到任何一个地震数据资料时都如获至宝，在数据中寻找真理，在图像中探求规律。编过太多的程序，也有太多的程序因达不到预期的结果而中断搁浅，但是付出总会有收获的，兢兢业业的潜心研究让他在数学力学与石油勘探之间游刃有余地行走。在他的发明专利得到认可后，他又开始了新的征程。

在石油地球物理勘探中，地震资料的高分辨率处理始终是人们关注的热点之一。这就需要对影响资料分辨率的因素进行分析，找出其中的主要因素，例如地震子波的主频与频带宽度时间空间的采样率、资料信噪比、子波的形状以及大地对地震子波的吸收作用。一般的解决方法主要包括：采用综合有效的噪音衰减方法提高资料信噪比，拓宽资料有效频带宽度，采用小的时间采样处理，使用零相位子波反褶积，进行一致性能量补偿，用分频剩余静校正法作剩余时差校正，精准的速度分析，叠后进行高频补偿处理拓宽资料频带宽度。采用这些方法处理的资料分辨率得到较好的提高，对地质成像及储层预测具有积极的作用。

为了更加精确的对地震资料进行高分辨率处理，2003年1月，曹思远开始对地震资料的HHT高分辨率处理及微断裂的识别技术进行攻关和研究，取得了突破性的进展。数学模型和实际资料的研究结果表明，HHT点谱白化技术可以在信噪比很低的情况下，提取眼睛看不到的弱信号，并使它的能量得到加强，从而极大地拓宽信号的频带，提高地震资料的分辨率，为提高目标区地震资料处理的质量、特别是提高薄储层的识别能力作出了贡献。

此外，煤层小断层及微断裂的展布对煤矿安全生产具有特别重要的意义。在HHT点谱白化技术基础上研发的小断层、微断层识别技术可以检测到原始地震剖面中原来看不到的相关信息，这为查明可采煤层的构造发育情况提供了新的技术支持，为提高煤炭产量、降低开采风险发挥重要作用。

执着于创新的曹思远教授始终在不断提高着自己的油气田勘探开发技术，由于该技术涉及地球物理、石油测井、油藏工程、石油地质等多个学科和专业领域，因此需要协同作战、团队合作。于是，在技术研发进程中，曹教授经常与实验室的其他成员，或者是其他院系的老师通力合作，不断取得新的突破，为祖国的石油勘探技术提供了可靠的技术力量。

桃李满天下，激情奉献教育事业

曹思远不仅是一位科研工作者，更是一位教育工作者。作为中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院博士生导师，曹教授目前指导的博士生和硕士生达二十多人，并且承担着储层地球物理、地震勘探原理及解释技术、地球物理勘探新方法新技术、分形理论、小波理论及其应用、空间解析几何等课程教学。

在研究生的指导过程中，曹思远教授用自己的科研激情感染和鼓舞着自己的学生。他名下的学生每两周都有一次研讨例会，所有人都必须汇报学习和研究状况，而他自己也不能例外。这样的研讨会不止让自己的学生得到锻炼和提高，同时也吸引了其他年轻教师的参加。甚至，有的年轻老师在参加之后，对他们的研究方向产生了浓厚的兴趣，也加入了他们的研究团队。这样的研究氛围，在研究生中间身受口传，越来越多的考生把投师曹思远教授作为他们的考研目标。

如果说在研究领域，曹思远教授是用自己的科研激情感染和鼓舞学生，那么三尺讲台也是曹思远教授的人生舞台。曹教授在讲台上绝不是照本宣科，给每一级学生的讲课都不尽相同，他会将自己最新的研究成果在课堂上与同学们分享，他也会将自己的研究思路向同学们阐述。经常有叫不上名字的学生走过来告诉他，说他是他见过的最好老师。这样的一句话，会让他激动半天，这是他作为一个授课老师自认为最大的奖赏。

每天晚上十一点之前，他很少能回到家，但他不觉得辛苦。因为他做着自己喜欢做的事，在科学研究和教书育人的方寸之间，他快乐着自己的快乐。如今，他已经为国家输送了众多高新科技人才，其中很多人已经身居石油行业的重要岗位，为祖国的现代化建设贡献着力量。

多年来，曹思远教授带领着自己的学生参加并负责完成了多项国家重大专项课题及“973”“863”项目子课题的研究，在各级刊物和国际学术会议上60多篇，获国家级科技奖励两次、省部级科技奖励四次、国家发明专利三项，其中，还有六项国家发明专利正在申报中。这让他的个人价值得到了无限放大，也鼓舞着他再攀高峰。

执着前行，甘于奉献

不同于“铁人”王进喜和电影中石油勘探者的广为人知，曹思远教授作为一位石油勘探技术的研究者默默的耕耘着自己的一方水土。他虽然数学专业出身，却在油气田勘探开发中的地球物理方法、信息与计算技术等方面的研究中成绩突出；他甘于清苦与寂寞，却为中国的石油勘探行业赢得了较大的社会效益和经济效益。

篇9

中图分类号：C39

一、前言

科学的发展，对于金矿进行勘查的过程中，采用综合物探的方法，对于水文地质条件进行有效的勘测，进而能有效的了解矿井的地理结构。而矿产勘查的主要目在于通过少量的经费投入获取较好的地质效果，获取较大的经济效益。在过去多年的矿产勘查工作中，找矿实例表明在目前的工作中只有将地质、物勘、化探和钻探等多种方法综合起来，并且合理的运用和配合，进而实现良好的配合效果和最佳处理途径。

二、金矿成矿的必要条件

据了解，地壳中金的丰度为0.5×10―9，与地幔中的丰度相比，地壳中的丰度更低，地幔和地壳中富集着许多的金矿的成矿物质。从当下的开采和回收水平来看，从3×10―6的工业品位出发，当金在地壳中的浓集系数达到≥6×103时才可以成矿。所以，经过了地质作用的不少回富集之后才可以形成金矿；又因为金具有亲硫性，自然界中的金通常都是金的硫化物，与硫化矿物共生，相关资料显示，造岩金难被活化，而金的硫化物不难被活化。所以，对于金的富集有决定作用的关键取决于硫化物作用。构造岩浆作用和在构造岩浆作用背景上的金属硫化物富集作用是归纳金矿成矿的两个主要条件控制。所以，我们可以从硫化物的强度、碎裂状来看，也可以从其被角砾化的岩石及其在岩石中的赋存特征来分析原生金矿存在的位置。

三、金属矿综合物探勘查技术的应用范围

1、在成矿带、矿田预测研究中的应用

综合物探技术在康古尔塔格成矿带找矿取得了重大突破，先后发现了石英脉型金矿、浅成低温热液型金矿、以铜为主的多金属矿及铜硫化物矿等类型矿床。

2、在矿产普查与勘探中的应用

在矿床普查、勘探中，应用较多的地球物理勘查技术主要有：各种地面磁法、布格重力、电阻率法、自电、激发极化法、电磁法、地震法和各种地下物探方法等。例如，天湖铁矿的发现和勘查过程中，地面磁法发挥了重要的作用；可可塔勒铅锌矿的找矿勘探史可归纳为：1/20万化探扫面发现异常―1/5万化探异常检查―1/2万地质、磁法和激电扫面圈定异常范围―1/2万TEM圈定矿体―TEM测深隐伏矿定位。该矿床的储量由小型变成大型，物探方法起了关键性的作用。

四、综合物探概述

在矿产勘查工作中将地质、化探、物探、钻探等方法综合一起，进行恰当合理的分配，进而实现采矿目标和最佳效果要求，这就是综合物探。矿产勘查的主要目的在于多快好省地发现矿产资源的储存位置和储存规律，是通过少量的经费投入获取较好的地质效果，获取较大的经济效益。对于现阶段的矿产勘查工作而言，除了采用必要的地质勘查的前提，要确保勘查工作的科学性与合理性，保证勘查能够准确、完善的描述出矿产分布规律，以提高矿产开采要求。

在这种工作基础上，很到成都上取决于勘查方法与技术选择是否合理、科学。在工作中我们在强调具体地址问题、经济效益、有效的原则和选择适当的方法技术，要在工作中尽可能的发回综合物探方法的优势，进而因地适宜的解决现有问题。

五、综合物探的原理

所谓的物探技术就是根据各种岩石之间存在密度、电性放射性以及磁性等物理性质的差异，利用地球物理的原理，选用不同是物理方法和物探设备，进行工程区地球物理场的变化测量，以此来了解其水文地质以及工程地质条件的一种勘测方法。目前，由于单一的物探方法具有自身的局限性以及地质勘查具有复杂性，因此，我们在地质勘查中常常采用多种物探方法进行勘探和测试，这就形成了综合物探技术。综合物探技术是基于先进电子信息技术而逐渐发展起来的。由于不同的地质结构具有不同的物理特性，采用精密的电子器对地质结构进行探测，然后根据仪器反的信息数据和图像，对地质结构作出准确的定量分析，从而对勘探地质结构的岩石密度和辐射进行判断。通过综合物探技术可以很好的了解各个岩石层的岩石结构和岩石种类进而有效地完成地质勘查工作，为各种地下矿石能源的开采进行安全的指导。由于地质勘查工作的复杂性，针对不同的环境往往采用不同的物探技术，因此进行地质勘查的综合物探技术的方法有很多。例电磁法、电流法、天然磁场法、无线电波法。

六、金属矿综合物探勘查技术的应用范围

1、在成矿带、矿田预测研究中的应用

综合物探技术在康古尔塔格成矿带找矿取得了重大突破，先后发现了石英脉型金矿、浅成低温热液型金矿、以铜为主的多金属矿及铜硫化物矿等类型矿床。

2、在矿产普查与勘探中的应用

在矿床普查、勘探中，应用较多的地球物理勘查技术主要有：各种地面磁法、布格重力、电阻率法、自电、激发极化法、电磁法、地震法和各种地下物探方法等。例如，天湖铁矿的发现和勘查过程中，地面磁法发挥了重要的作用；可可塔勒铅锌矿的找矿勘探史可归纳为：1/20万化探扫面发现异常―1/5万化探异常检查―1/2万地质、磁法和激电扫面圈定异常范围―1/2万TEM圈定矿体―TEM测深隐伏矿定位。该矿床的储量由小型变成大型，物探方法起了关键性的作用。

七、物探方法的选择与应用

首先，应对工作地区的研究程度进行系统地了解，充分认识工作地区待找矿床的地质、地球物理及地球化学特点，对收集的资料进行分析、归纳、整理及成矿背景研究。其次，应根据现有物探技术水平及地质找矿过程中要解决的实际问题，选择经济有效的地球物理探查方法。应根据工作区的具体地质条件确定物探目标物―与欲寻找矿产有某种关系，从而确定物探调查的目标物。要保证现有地球物理方法技术能找到该目标物，且工作方法在经济上是合理的，同时还要注意获取系统、完整的地球物理调查资料，这对全面认识矿区地质体地球物理场特征和后续找矿工作十分重要。

物探方法技术选择的基本原则是：方法技术的选择不仅要重视其先进性，更要重视其针对性、适用性和经济性；不仅要重视各种方法技术的组合，更要重视其有效配置；不仅要重视方法技术实施的时序，更要重视其时效。

八、结束语

综合物探法在矿产勘查中具有着间接找矿效果，尤其是在金矿勘查中效果最佳。在采矿过程中，运用各种物探方法来指导施工是很重要的并且也很必要，很大程度上消除了找矿过程中的盲目性。

参考文献：

1、王卓，综合物探方法在金矿勘察中的应用[J]，科技与企业，2013年第3期

篇10

作为团队里的年轻骨干之一，“80后”的李帝铨非常热爱他所从事的这份事业和他所在的这支团队。立身于底蕴深厚的集体中，他正以恭谦地态度站在前人的肩膀上，激扬青春，致力创新，希望自己的一份贡献能够为中国地球物理科学发展“添砖加瓦”。

传承深厚底蕴

沐师恩实现成长

“简单”“淳朴”是李帝铨这位“阳光”青年地理科研工作者言谈中给记者的第一印象，亦如他的经历：2001年至2005年就读于中南大学信息物理工程学院应用地球物理学专业，获学士学位；2005年至2010年就读于中国科学院地质与地球物理研究所固体地球物理学专业，硕博连读，获博士学位；之后又回到中南大学从事博士后及教研工作。

在攀爬象牙塔的路上，李帝铨用简单和执著换取了地球物理探索欲望的不断满足。但谁又知道，这位一直执著念书的地理学博士，初涉这一专业时并不是十分情愿，且强烈地想要换专业，好在人生路上遇上了多位“贵人”：当时他的辅导员多次找他谈话，最终让他认识到这一学科的奥妙所在，这一“扎”下去，时间愈久，欲罢不能。

或许是因为这个原因，李帝铨从涉足专业之路一开始就对中南大学充满了感情，10年寒窗苦读，丰满羽翼的同时，转了个圈，他又回到最初这个他“放飞梦想”的地方，因为这里有“归属感”，有一个“温暖”、“可敬可爱”的团队；有一个循循善诱的恩师――何继善院士。站在更高的起点上，他开启了另一段探寻征程。

美国著名地球物理学家弗兰克・莫里森说过，在地球物理学界，既懂方法原理，又懂研制仪器的，世界上只有两个人，何继善是其中一个。这位曾为中国地球物理技术的发展做出了重大贡献的科学巨匠，虽年过八旬，如今仍然沉浸在岳麓山下这支焕发着厚重底蕴的团队里，默默支撑着团队乃至中国相关事业的“开枝散叶”，而李帝铨是其中广受润泽的一员。

在李帝铨的眼中，恩师是个话不多，但一生勤勉为学的人，他善于“因材施教”，对于自己在科研中所反映出来的错误常常是“当时不予批评，但总会在适当时机通过实例加以点拨”。导师在为学、为人、为研上所体现出来的种种优秀品质，皆成为李帝铨之后人生发展比量的准绳。

让李帝铨感到高兴的是，导师之外，他还有一群“可爱”的团队成员，平时大家在一起并肩作战，各有所长，互相关心，互相学习。

“如果说我比别人看得远一些，那是因为我站在巨人们的肩膀上”科学名人牛顿一席话揭示了科学传承的重要性。对李帝铨来说，人生最值得庆幸的是遇上了这些良师益友，他们对自己的关怀和指导，如影，相伴相随；如灯，指明方向。是他们给李帝铨铺设了通向成功的垫脚石。

情牵地球物理

育桃李延续希望

“山不在高，有仙则灵；水不在深，有龙则灵。”对李帝铨所在的这支团队来说，这句话再贴切不过。虽然规模不算很大，但健全的体制、卓著的科研成果足以证明一切。

据李帝铨介绍，湖南是一个贫煤、缺油、无常规气的省份。页岩气地质资源量为9.19万亿方，在全国排第六位，与贵州、湖北相近。勘探开发页岩气资源将是湖南省解决自身能源问题的唯一出路。但湖南页岩气勘探程度低、埋深大，并受地形地貌和勘探费用等因素的制约，常规的地球物理勘探方法无法满足。因此，急需寻找一种具有独特的抗干扰能力、工作效率高、测量精度高、成本低、勘探深度大的地球物理方法勘探湖南的页岩气资源。

在何继善院士多年摸索和创新带领下，团队形成了适用于湘西北地区页岩气勘探的广域电磁法数据处理方法，初步形成湖南省炭质页岩地球物理探测方法与体系，并为其他地区页岩气勘探起到借鉴作用，充实了我国页岩气理论研究体系。

作为团队中的一员，李帝铨在其中发挥着不可或缺的“螺丝钉”的作用，虽然比较年轻，在团队的时间也比较短，但他一直力求尽自己所能发挥特长，为团队成长贡献力量。

俗话说：不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海。李帝铨在科研上的成长历程说明了这一点。早在中科院从事博士论文研究期间，他就作为科研骨干参与了国家重大科技基础设施建设项目之一的“极低频探地（WEM）工程”，开始了极低频电磁法的基础研究工作。这是一项富有挑战性的工作，计算复杂且国内没有相关前路可循，经过一年多时间推算公式，半年时间写程序，李帝铨首次导出了极低频电磁法的电磁波计算表达式，首次实现了该方法精确的理论计算，为该方法打下了坚实的理论基础。研究成果为进一步揭示极低频电磁法探测地下电性细结构的理论基础、提高极低频电磁法勘探的分辨率的技术、仪器开发、数据处理和最佳测量装置制定具有重要的理论意义和现实意义。

有了前期工作的良好铺垫，李帝铨回到中南大学后从事起相关科研工作来得心应手。在博士后工作期间，在恩师何继善院士的引导下开始主攻广域电磁法在油气勘探中的应用，期间总结出广域电磁法识别深部油（气）藏的技术方法及流程，极大提高了广域电磁法在油气勘探中的应用效果，为火山岩型油藏勘探提供了一种新的技术手段。

“我们有火焰般的热情，战胜了一切疲劳和寒冷。背起了我们的行装，攀上了层层的山峰，我们满怀无限的希望，为祖国寻找出富饶的矿藏。”对李帝铨来说，曾经他因不知道地球物理学的奥妙而有意远离，但当他一头“扎进去”，逐渐产生了“迷恋”，他喜欢解开地球未知带来的，喜欢到野外去探索带来的心情欢愉。从事专业工作以来，他的足迹已经遍及全国各地。

篇11

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（c）-0224-01

根据就业市场的需求以及学校发展的需要，我校在地球物理学理学专业的基础上申请了“勘查技术与工程”这个新专业，经教育部批准，已从2009年秋季开始招生，至今已经招收了3届学生。经过这三年的教学实践，通过与系里地球物理学这一老专业的认真对比，对该新专业的建设有了比较深刻的认识，认为当前迫切需要考虑以下几个问题：怎样才能又好又快地建设好这个新专业？怎样才能培养出适应社会经济发展的专业学生？如何在培养学生刻苦学习、艰苦奋斗、勇于探索的精神下逐步形成我校有别于地球物理学这个老专业的勘查技术与工程专业的特色？

1 完善培养方案与课程体系，建设好新专业

培养方案和课程体系是专业人才培养的重要组成部分，体现了专业办学的定位，规定了人才培养目标、规格和模式，是学校教育、教学的指导性文件，是培养人才和组织教学的主要依据，为了能培养出优秀的适应时展的应用研究型人才，需在总结其他院校多年办学经验的基础上，切实结合学校自身的发展特点和地理优势，构建新型的专业教育课程体系，制定能适应社会需要的宽口径人才培养方案。

课程是学校人才培养教育的核心，课程体系是专业培养方案的具体体现，课程体系建设是专业建设的核心，专业人才的培养目标只有体现在课程教育中才能真正得到落实和实现。为了又快又好的建设好勘查技术与工程这个新专业，需将新专业的课程体系建设紧紧围绕培养专业应用性人才这个主线，突破传统本科“老三段”课程教育模式，构建工程技术应用能力初步培养、单项强化培养、综合提高递进式的课程教育体系。新专业的课程教育体系应从培养学生专业应用能力出发，明确各门课程在人才培养中的地位、任务及各门课程衔接部位的界定和联系，结合学校特色和社会的实际需要，充分考虑社会需求的多样性、多变性和教学工作相对稳定性的关系，对教学计划进行修订，增加专业核心课的课时，加大实践学时，增设综合性和研究性课程。

2 抓好新专业的内涵发展培养出适应市场需求的专业学生

教育要以人为本，新专业的发展因其固有的弱势更需要以人为本，应牢牢立足于培育新专业人才与社会需求相适应，把提高教学质量作为第一要务，这样新专业才能有生存的空间、发展的基础。新专业只有坚持走自己的特色之路，培育出与现有老专业有明显区别的人才，才能不受到制约，才能发展。一个新专业的前途和命运在很大程度上取决于市场需求，我们应将新专业发展放在市场经济的大背景下审视，在市场需求的大环境下谋略。在总结现有专业各个方面问题的基础上，认真做好市场对本专业需求情况的调研。高校培养的人才如不能适应社会需求和市场需要，毕业生的知识结构和应用技能如不能受到用人单位青睐，就根本没有什么专业发展可谈。新专业的发展必须要以教学质量为中心，改革教学体制，使课程设置与专业要求相适应，使学生兴趣与专业特点相适应。市场经济体制下的高校办学，必须将高校的教学质量视为命脉。新专业发展必须要以教学质量为中心，没有教学质量的保证，就没有人才培养的保证，就没有新专业发展的空间和基础，要加强新办专业建设，制定和完善新办专业的发展规划，健全和完善教学管理制度与管理办法；改进课程体系，优化课程结构。

3 以现有专业促特色鲜明的新专业的发展

我校勘查技术与工程专业的培养目标是培养具备地质学、应用地球物理学等方面的基本知识，能在资源勘查、工程勘察、管理等单位从事各类资源勘查与评价、管理等方面工作的高级工程技术人才。本专业学生在学习数学、物理、化学、外语、计算机的基础上，主要学习基础地质学、应用地球物理、岩土钻掘方面的基本理论和基本知识，受到工程师的基本训练，具有资源勘查及工程勘察的设计、施工、管理的基本能力和勘查新技术、新方法研究和开发的初步能力。本专业培养的毕业生应获得以下方面的知识和能力：掌握岩土力学、地质学、水文地质学、工程地质学、应用地球物理学、应用地球化学等基本理论和基本知识；掌握重力、磁法、电法、地震、测井等地球物理勘探技术；具有常用地球物理勘探、地球化学勘探方法施工及数据解释的基本能力，具有对资源勘查与工程勘察新技术研究和开发的初步能力；熟悉国家有关矿产资源、工程勘察方面的方针、政策和法规；了解国内外资源勘查与工程勘察新技术及其发展动态；掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力；具有初步的科学研究能力和一定的实际工作能力。该专业的理论课与地球物理学专业的理论课相近，但本专业作为工科专业，更加突出了学生的实际动手能力，所以，在培养方案中，我们加大了实验课和实习课的比例。在理论课教学方面，我们要充分发挥地球物理学这个理科专业的优势，使该专业的学生拥有扎实的理论基础。此外，我们学校的特色是与煤矿联系紧密，该专业应充分发挥这个优势，在理论和实践教学中突出其知识在煤矿方面的应用。

为了实现以上目标，我们首先要努力探讨相应的体制改革措施，引进“人才评价、质量评估”的教学管理新机制。其二要有配套管理机制，即“教学成本效益”的核算机制和教学工作激励机制。其三，该专业的课程设置要符合新专业的要求，如果学生缺乏相关课程的学习，则难以保证学生的教育质量与就业率。学生的就业率，是衡量我们办学兴校的一把尺子，也是高校办学的出发点和立足点，办学要顺从社会应用人材的客观需要。要提高教学质量、提升就业率，就要让学生多了解新专业的发展前景，激发学生对新专业的学习兴趣，就要让学生了解新办专业新的特色与面向社会的新要求，使学生对新专业特点相适应。因此，我们在课程设置中开设了《勘查技术与工程专业概论》这门课，通过这门课的学习，可以实现以上的目的。

4 结语

以上是笔者对我校新办的勘查技术与工程专业建设的几点思考，由于只招收了三届学生，尚未有毕业生走向社会，故还有很多问题待于进一步探讨。但若要想把新专业建设好，必须要以培育专业人才为本，以市场需求为导向，使学生素质与社会需求相适应；要以教学质量为中心，使课程设置与专业要求相适应，使学生兴趣能力与专业特点相适应。

篇12

这是任何人见到宋守根和他公司之后都会发出的疑问。

他的公司只有十几个人，却汇集了国际知名的地球物理学家、数学家；他的公司拥有中石油、中石化等中国巨型客户，同时公司成员却在国内外核心专业刊物上发表科研论文80余篇，其中多篇被SCI、EI、INSPEC三大检索机构检索，出版专著两本。

他始终怀抱着科研的痴情，却又把所有的积蓄都投入了新创办的公司之中。

他曾经回乡务农，却又终究凭借着一股拼搏的精神成为著名的教授。

他到底是个什么样的人呢？

从科学家到企业家

晨曦微露，天边一抹霞光渐渐变得丰腴妩媚。小草悄悄抖落一夜露珠，伸长婀娜的腰身，在晨光中轻歌曼舞。鸟儿呼朋引伴，在枝头唧唧喳喳地合唱。歌声在幽静的清晨穿越树林，钻进宋守根的耳朵里。

“我至今依然清楚地记得，那天鸟声格外嘹亮，我是被鸟儿们叫醒的。”3年后一个闷热的盛夏午后，宋守根坐在中关村科技园区留学人员创业大厦的办公室，回忆当初找到学术难题研究方法的“key”时，“从来没那么响亮过”的鸟儿鸣叫声依然历历在耳。

温哥华初夏的清晨凉爽而迷人，宋守根披衣坐起，还没来得及思考点什么，多日来萦绕心头的难题突然奔涌而出，对！用这种方法试试！

怎么从来没有想过这种方法？莫非这就是灵感？灵感在一刹那就这么突然降临了！宋守根赶紧拿起笔，惟恐灵感转瞬即逝。

他兴奋地推醒了还在熟睡的妻子。妻子揉了揉惺忪的双眼，睁大眼睛望着早已激动得有些手舞足蹈的宋守根。

“别太激动了！”一直担任宋守根学术研究成果第一听众的妻子柔声地提醒道，“论证了吗？”宋守根急忙坐到桌前，仅用了一个小时的时间，就把灵感演绎为严谨、缜密的学术语言。这项后来被命名为“地震逆散射序列深度成像与速度反演技术”为宋守根带来了无数的机会，也决定了他今后事业的发展方向。

宋守根，1960年出生，湖南人，加西科瑞新技术（北京）有限公司董事长。这是一家掌握世界先进的油气勘探核心技术的高科技公司。

说是公司，只有10余人；但这支小小的团队藏龙卧虎，汇集了国际实力派青年地球物理学家、数学家、计算机专家和有着丰富经验的数据处理工程技术师，还聘请了两位知名科学家作为开发设计负责人，他们在西方主要石油公司和勘探服务公司有十年左右实际研究和开发经验，并已成功开发知名公司的多项国际知名的核心产品，在国际学术界有突出贡献。

所谓“物以类聚、人以群分”。在科研领域享有盛名的宋守根强调，这支由他一手组建的优秀团队，其所有骨干人员全部从国外留学归来，在各自科研领域都是一流的顶尖级人物。这支团队在学术上瞄准前沿科学研究，在油气勘探地震成像领域取得了国际性领先成果，已在国内外核心专业刊物上发表科研论文80余篇，其中多篇被SCI、EI、INSPEC三大检索机构检索，出版专著两本。

取得如此骄人业绩的公司其实刚刚两岁，而公司创业时占据的科研制高点，为公司今后飞速发展创造了条件。目前，这支团队正致力于宋守根灵感所触发的“地震逆散射序列深度成像技术及其在微机机群上算法优化和硬件配套”技术的开发和研究。

近年来，宋守根作为第一负责人，主持完成了40多个（共4000多万元）科研技术开发和科技应用生产项目，解决了一些重大的技术难题，取得了较好的社会经济效益，积累了丰富的科技开发和解决实际问题的经验，为开发这套技术软件创造了前提条件。

双赢的人生转折

学者还是商人？学术界还是实业界？有时，人生的转折点往往就那么几步。

在去加拿大之前，宋守根是中南工业大学地球探测与信息技术专业教授、博士生导师。

1998年8月，应加拿大大不列颠哥伦比亚大学（UBC）的邀请，由对方出资，宋守根以访问科学家的身份出国，参与主持由世界五大石油公司和加拿大政府联合资助的国际合作项目《CDSST：特色地震技术发展计划》。

在加拿大，他发现，国外名牌大学的著名教授往往一边搞科研，一边在公司中应用自己的科研成果，学术研究和高科技产业紧密结合；学校用高薪聘请优秀人才，在学校研究出来的科研成果又用到公司里；既推动了公司的发展，还取得了学术成果，这一“双赢”模式启发了宋守根创业梦想。

1999年的一天，还在加拿大的宋守根在一个中文网页上，看到有关创业园的链接。他轻轻地点击了一下，没想到却点击出他人生的另一华彩乐章――钻出高深的象牙塔，凭着掌握的先进的油气勘探核心技术，走上学商结合之路，创办了加西科瑞新技术（北京）有限公司。

宋守根说，如果没有在加拿大4年的积累，包括学术、信息乃至视野，就不会有今天的成就，这4年在他的一生中占有极其重要的地位。

到达加拿大大不列颠哥伦比亚大学的第三天，他就做了两场学术报告，主要内容来自于他的学术研究核心――关于地震波的多分辨率传播模式及其成像过程。报告会的内容立即引起了加方教授的巨大兴趣，被邀请为研究小组的第二负责人。

同年12月，他在温哥华年会上做的报告，引起了加拿大泛太平洋石油公司的关注。会后，总部的两名技术专家赶到宋守根所在的大学，请他专门为他们两人做单独的学术报告。报告结束后，他们非常满意，当即拍板给UBC一个项目；同时，还给他一个项目在回国探亲期间完成。

这两次报告使宋守根声誉鹊起，赢得了同事们足够的羡慕眼神。

在加拿大，宋守根利用良好的科研条件、丰富的资料、迅捷的信息，特别是可以时刻关注到法国、美国、巴西、意大利、以色列的最前沿成果，努力开拓视野、加紧研究。

2000年春天，宋守根回国考察创业环境。此时，国家正着力推动高科技产业发展，中关村管委会以及创业园热情地为创业者提供各种信息、服务。为解决创业者的后顾之忧，还在房租、税收、家属安排等方面也给予了一定的优惠条件及解决方案，这让宋守根坚定了回国创业的信念。

一定要学有所用

其实，宋守根学以致用的思想产生得很早。

1976年，16岁的宋守根高中毕业后回乡务农，1978年考上了湖南吉首大学数学系，毕业后回到老家教中学数学。此时，一向喜爱读书的宋守根利用业务时间通读了《古今数学思想》。这本书谈到了牛顿、莱布尼茨、科西的数学成就与思想，也给了他极大的启发：牛顿在数学上取得成果，不是因为他专门搞数学，而是由于当时的数学不足以让他研究清楚力学问题，他才提出微积分的概念。如今，科学发展越来越细，同一专业不同研究方向的人都不能很好地相互了解，这么可能做出更大的学问？到底如何理解“学以贯通”？

宋守根决定从方法论上加以改进。

1986年，宋守根考取了云南大学研究生，选择了一个与数学、物理都相关的研究方向――数学物理方程及其应用。受导师严谨治学的学术熏陶，使他在运用数学物理的现代方法和金属矿的地球勘探方向上都打下了较好的基础，获得了偏微积分方程及应用方向的理学硕士学位。

毕业后没多久，他又自学完电动学、电磁学、磁场、电场、场论等课程，考取了中南工业大学地质系地球物理博士。

这次，他选择了学校还没有的石油地震勘探作为研究方向。在导师的支持下，宋守根坚定了走向了把所学学科的基础优势与专业相结合的道路。

1994年，宋守根被特聘为中南工业大学勘探地球物理专业教授。一次，他应邀去南京江苏地球物理学会讲地震成像的课程。会后，各油田的技术人员团团把他围住，询问课上所讲的理论什么时候能开发成软件。这意味着宋守根的研究有着广阔的实用前景。

是啊，学以致用，学而不用何为学？此后的一个多月里，宋守根常常夜不能寐，辗转反侧。

对，在方法论上找突破口。能否把数学专业的基础、地球物理的问题提炼成数学物理的问题，用数学的方法解决，用计算机的实验方法作为平台，设计计算机软件解决工程问题？这可以实现从实践到理论，再从理论到实践的过程。他提出了一个粘弹性波动方程方法，可以提高地震成像分辨率。

找到了突破口，宋守根有些激动。

以后的日子里，他走向了科研与实践相结合的道路上。自1995年推出第一个应用技术后，一发不可收拾。在1996年和1997年，他参加了国家九五攻关项目，在大港油田和塔里木盆地的油气勘探中做了五项科技服务合同，为学校引进300万元的科研经费。塔里木盆地的成像处理还得到了有关部门的高度肯定，使他初次尝到了科研一旦运用于生产所带来的巨大效益。

1998年出国之前，宋守根在学术上已经小有造诣，并获得了多项荣誉：

1998年，国家教育部评选“跨世纪优秀人才培养计划”，宋守根榜上有名，当时也是勘探地球物理专业唯一的入选者；作为中国有色金属总公司第一批第一层次跨世纪学术和技术带头人，他获得过湖南省科技进步二等奖等多项殊荣，被评选为湖南省第三届“十大杰出青年”。

抢占油气勘探市场的话语权

加拿大优美的环境没有挽留住宋守根回国创业的梦想。

2000年，在家人的支持下，他把这些年积攒的所有资金都投入到创业中，但起步阶段还是有些艰难。所幸的是，中关村科技园区向银行推荐了宋守根并做担保，50万元的贷款成为创业初期的启动资金。

随着业务的发展和资金的逐步到位，公司的战略目标越来越长远，因为他们掌握着具有自主知识产权的新勘探技术――地震逆散射序列深度成像与速度反演技术。可以说，加西科瑞新技术（北京）有限公司的诞生就是这一技术的象征。

我国几大盆地做过多轮油气勘探，对于较简单的地质结构上的大型油气田早已经发现，剩下的就是当今技术无法探明的复杂地质条件下的隐蔽性油气藏。如果没有对现有的勘探开发技术有新的突破，就难以发现新的大型油气田。

无疑，技术是取得石油市场勘探话语权的决定性因素，而人体医学成像技术给了宋守根莫大的启发。

油气勘探地震成像技术（暂且简称为勘探CT），与医学CT有异曲同工之妙。它们同属于信息探测技术，而所要寻找的部位都隐藏在看不见、摸不着的介质内部。尽管人体CT要比勘探CT容易得多，因为有人体解剖学来验证人体CT。但通过地球物理学家的努力，仍然形成了以波动方程地震偏移成像技术为核心的以及与之配套的系统数据处理技术。实践也已经证明，这套技术对于相对简单的地质结构的油气勘探已经取得了很大成功。但它的致命弱点是，对复杂地质速度模型的隐蔽性油气藏，它无能为力。这也是目前国际油气技术发展的重点、热点、难点。

目前，偏移成像需要预先获得速度模型，根据速度模型来实现地震成像。而地下世界千变万化，这一理论却只适用于简单地质模型。

现今工业界最常用的技术还是对速度模型依赖性不强的时间偏移成像技术，它的成像信息建立在地震数据上，具有客观性，但这一技术理论前提是地质模型均匀，对于变化较大的模型，则不能正确成像，也就是说必将导致勘探的失误。这也是在我国西部前陆盆地和复杂崎岖海底油气勘探中，时间偏移成像技术由于地质结构复杂而不能很好地应用的原因。

虽然深度偏移成像建立在速度模型准确的前提下，但勘探本身的目的本来就是搞清地下速度模型，在成像之前不可能得到准确的速度模型。显然，这种深度偏移方法所得到的成像结果客观性不强、可操作性不强。

如何利用地质速度模型依赖性不强的地震深度成像技术，找到复杂地质构造条件下的隐蔽性油气藏，成为众多著名研究机构竞相研究的课题。其中最关键问题是如何有效地实现对地下结构的准确成像，通俗地理解，就是给地质内部做CT。

此时，加拿大大不列颠哥伦比亚大学开展利用地震波逆散射波序列进行了不依赖于速度模型的多次波去除的研究，取得了一系列好的理论成果。1998年，在该大学作为访问科学家的宋守根提出了利用逆散射波序列理论进行深度成像和速度建模的设想，得到了专家们的热烈响应和大力支持。

在以后三年的时间里，宋守根系统地完善了这一理论。它攻克了深度偏移成像技术长期以来速度模型的致命弱点，应用推广后，将全面提高油气地震数据深度成像的客观性和准确性，为寻找我国西部和深海复杂地质条件下的隐蔽性油气藏提供关键性的技术手段。这一具有世界领先水平的、拥有完整的自主知识产权的新技术，将为我国在国内外的油气勘探中带来重大的实用工业价值，也为增加我国战略石油储备提供可靠的技术保障。

同时，这一技术为我国在境外进行新区油气勘探或购买油气田区块减少开发风险和投资，加速在国外建立石油能源基地，抢滩国外油气资源丰富地区，实现我国能源走出去战略步伐具有重大意义。

当年来自加拿大清晨的灵感，如今已经发展成为油气勘探领域的一项崭新技术。

现在，走过科研创业初期的宋守根已不满足于思考技术的应用与推广、融资与发展、市场与人才，那只是一个现代企业的“初级阶段”。如何加大管理力度，增强执行力，引进职业经理人是加西科瑞新技术（北京）有限公司的下一个蓝图。