起伏地形多道面波分析方法

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作者 李红星 刘洋 +1 位作者 胡书凡 戴田宇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3851-3858,共8页

传统多道面波分析方法不适用于起伏地形条件,限制了其的应用场景.首先,基于聚束分析原理,提出了一种适用于地表起伏、地层界面水平的地质模型的多道面波频散曲线正演方法.数值分析结果表明,相对基于水平地形假设的传统频散曲线正演方法... 传统多道面波分析方法不适用于起伏地形条件,限制了其的应用场景.首先,基于聚束分析原理,提出了一种适用于地表起伏、地层界面水平的地质模型的多道面波频散曲线正演方法.数值分析结果表明,相对基于水平地形假设的传统频散曲线正演方法,本文方法正演的频散曲线与模拟地震记录提取的频散曲线吻合度更高.其次,提出以地层横波速度和地层界面高程为反演参数的反演策略,实现起伏地形多道面波频散曲线反演.通过起伏地形下模拟地震记录反演结果可知,相比传统多道面波分析方法,利用本文建立的起伏地形多道面波分析方法获得的横波速度剖面与地质模型一致性更好,验证了方法的有效性. 展开更多

关键词 起伏地形 多道面波分析 频散曲线

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多道面波分析技术在沙漠低降速带调查中的应用 被引量：7

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作者 成锁 田钢 +2 位作者 Xia Jiang-hai 何海元 石战结 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期113-117,共5页

结合鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区低、降速带的调查实例,简述多道面波分析 MASW在沙漠地区的应用,并将反演结果与小折射资料进行对比说明其运用效果。实践表明,在采集和处理参数选取合理的情况下,最大勘探测度可以达60 m,完全可以满足实... 结合鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区低、降速带的调查实例,简述多道面波分析 MASW在沙漠地区的应用,并将反演结果与小折射资料进行对比说明其运用效果。实践表明,在采集和处理参数选取合理的情况下,最大勘探测度可以达60 m,完全可以满足实际工作需要。在近地表构造复杂地区采用多道面波分析技术进行低、降速带情况调查,可以弥补小折射和微测井调查的不足,展现出受地表环境影响较小的优越性。 展开更多

关键词 多道面波分析法 频散曲线 横渡速度 沙漠地区

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基于自动安置排列的多道面波分析方法 被引量：4

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作者 田钢 石战结 +2 位作者 XIA Jiang-hai STEEPLES Don 颜廷杰 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期134-137,共4页

横波速度由于更能直接反映岩石的物理性质,从而在许多工程、环境和地下水勘查中有重要作用。多道面波分析方法(MASW)是一种新技术,通过求得的一维近地表横波速度剖面构建一个二维横波速度场,从而准确探测近地表介质情况。针对该方法数... 横波速度由于更能直接反映岩石的物理性质,从而在许多工程、环境和地下水勘查中有重要作用。多道面波分析方法(MASW)是一种新技术,通过求得的一维近地表横波速度剖面构建一个二维横波速度场,从而准确探测近地表介质情况。针对该方法数据的采集,提出了一种检波器排列自动安置的技术(自动安置排列),即使用牵引车辆的液压驱动装置在几秒内自动安置几十个检波器,并将其与传统安置排列的方法做了比较,结果表明,自动安置排列技术可用于多道面波分析方法,而且可以大大减少多道面波分析方法的采集时间和费用。 展开更多

关键词 自动安置排列 多道面波分析 横波速废 瑞雷波

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倾斜边坡多道面波分析中的最小偏移距估计方法

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作者 戴靠山 汪士权 +1 位作者 刘康 游庆瑜 《地震学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期327-338,共12页

为减小倾斜边坡中能量较强的近场体波对面波识别的干扰,确保多道面波分析方法接收到的瑞雷波分量具有较强的能量,本文通过分析地下震源在倾斜边坡产生的瑞雷波及其传播规律,基于几何地震学提出了在倾斜地表生成瑞雷波的最小偏移距的经... 为减小倾斜边坡中能量较强的近场体波对面波识别的干扰,确保多道面波分析方法接收到的瑞雷波分量具有较强的能量,本文通过分析地下震源在倾斜边坡产生的瑞雷波及其传播规律,基于几何地震学提出了在倾斜地表生成瑞雷波的最小偏移距的经验公式,建立了界面起伏的层状倾斜边坡模型,从而获得模拟共炮点记录,并将基于共炮点记录得到的地表质点运动轨迹、频散计算结果与理论值、估计值进行了对比,结果显示四者具有较强的相关性,由此表明本文提出的最小偏移距估计方法对层状倾斜边坡地表的面波勘探具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 多道面波分析方法(MASW) 瑞雷波 地下震源 最小偏移距 边坡响应

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改进矢量波数变换相移联合多道面波频散曲线提取方法研究

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作者 邹瑞杰 李红星 +3 位作者 任弘利 戴田宇 胡书凡 宁玲 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期345-354,共10页

瑞雷面波在非均匀介质中的频散特性为获得地下空间地质信息提供了关键信息。然而,传统的频散曲线提取方法存在一定的局限性,因此需要改进多道面波频散曲线的提取方法。笔者提出一种改进矢量波数变换相移联合多道面波频散曲线提取方法。... 瑞雷面波在非均匀介质中的频散特性为获得地下空间地质信息提供了关键信息。然而,传统的频散曲线提取方法存在一定的局限性,因此需要改进多道面波频散曲线的提取方法。笔者提出一种改进矢量波数变换相移联合多道面波频散曲线提取方法。首先,对矢量波数变换法进行了改进,消除了震源影响、由空间假频和双向速度扫描引起的频散能量谱“交叉”伪影,能够更好地提取到高阶的频散曲线。其次,选取改进矢量波数变换法和相移法计算的频散能量谱对应元素的最大值,生成新的频散能量谱,从而有效结合改进矢量波数变换法对高阶和相移法对基阶频散曲线的有效提取。模拟与实测地震记录的频散曲线提取结果都表明改进矢量波数变换相移联合算法可以同时高质量提取多道面波地震记录中的基阶和高阶频散曲线。该方法兼顾了相移法和改进矢量波数变换法的优势,既补充了基阶模式低频段的信息,提取频散能量较丰富,又保证了高阶模式得到清晰且有效的分辨,取得了理想的提取效果。 展开更多

关键词 多道面波分析 频散曲线 改进矢量波数变换相移联合算法

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面波多道分析法精细探测浅部煤层采空区应用研究 被引量：5

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作者 杨智 李宇 +4 位作者 赵飞 卫红学 管建博 靳朝彬 赵猛 《矿业科学学报》 CSCD 2022年第1期113-122,共10页

为精细探测浅部煤层采空区分布范围,在相移法中引入低频聚焦因子,提出一种低频聚焦型相移法,其具有在短接收排列上提取低频频散能量的优势。模拟结果表明:该方法显著改善了频散能量在低频端的聚焦性,扩展了可拾取的频带范围,增大了探测... 为精细探测浅部煤层采空区分布范围,在相移法中引入低频聚焦因子,提出一种低频聚焦型相移法,其具有在短接收排列上提取低频频散能量的优势。模拟结果表明:该方法显著改善了频散能量在低频端的聚焦性,扩展了可拾取的频带范围,增大了探测深度,缩短了计算频散能量所需的排列长度,提高了面波多道分析方法(MASW)的横向分辨率。浅部煤层采空区实测试验结果表明:采用低频聚焦型相移法提取频散能量,通过MASW方法获得了高精度的横波速度水平切片,可以清晰识别出采空区范围、保安煤柱位置及其几何形态。证实了低频聚焦型相移法可提高MASW横向分辨率的有效性与精细探测浅层煤层采空区的可行性。 展开更多

关键词 煤层采空区 面波多道分析 低频聚焦型相移法 频散能量 横波速度

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基于面波多道分析法的无砟轨道性能劣化反演方法

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作者 胡猛 许玉德 +2 位作者 李少铮 薛志强 曹世豪 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1267-1277,共11页

提出了基于面波多道分析法的无砟轨道性能劣化反演方法。以无砟轨道理论面波频散曲线为基础,分析具有不同劣化程度的无砟轨道面波频散特性,构建无砟轨道性能劣化反演方法,并研究激振频率与检波器布设方式对反演效果的影响。结果表明:无... 提出了基于面波多道分析法的无砟轨道性能劣化反演方法。以无砟轨道理论面波频散曲线为基础,分析具有不同劣化程度的无砟轨道面波频散特性,构建无砟轨道性能劣化反演方法,并研究激振频率与检波器布设方式对反演效果的影响。结果表明:无砟轨道的面波频散曲线在低频与高频段分别取决于CA砂浆与轨道板的横波速度。为提高反演效果,建议将激振频率取为50 kHz,最小偏移距取大于或等于0.05 m,道间距取0.05 m,并尽可能增大检波器排列长度。 展开更多

关键词 无砟轨道 面波多道分析 频散特性 反演 性能劣化

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基于矢量波数变换法(VWTM)的多道Rayleigh波分析方法 被引量：32

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作者 杨振涛 陈晓非 +3 位作者 潘磊 王建楠 徐剑侠 张大洲 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期298-305,共8页

在近二十年来,多道面波分析法(MASW)由于其便捷、高效等特性在浅层地震勘探领域得到了广泛的应用.本文基于多道面波勘探的采集方式,提出了一种新的面波多道分析方法——矢量波数变换法(VWTM).该方法通过对震源的近似,基于水平层状模型... 在近二十年来,多道面波分析法(MASW)由于其便捷、高效等特性在浅层地震勘探领域得到了广泛的应用.本文基于多道面波勘探的采集方式,提出了一种新的面波多道分析方法——矢量波数变换法(VWTM).该方法通过对震源的近似,基于水平层状模型得到台站与震源间近似格林函数,然后进行矢量波数变换得到含有高阶模态Rayleigh波(频率-相速度)频散能量图.本研究首先利用合成地震数据到频散能量图与理论频散曲线进行叠加分析该方法的有效性和正确性;然后与相移法进行对比分析,我们发现在频散能量图中VWTM法对基阶、高阶模态成像均具有更高的分辨率和成像质量;最后我们将其应用于实际多道瞬态面波探测中,通过与相移法进行对比分析,发现VWTM法是一种方便、实用、有效的Rayleigh波频散提取方法.VWTM法提取多模态的Rayleigh波频散特征具有巨大潜力,可为基阶、高阶面波频散联合反演提供丰富的高阶模态频散信息. 展开更多

关键词 瑞雷波 矢量波数变换法(VWTM) 多道面波分析法(MASW) 高阶频散曲线

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用人工源和天然源面波联合探测浅层速度结构 被引量：20

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作者 张维 何正勤 +1 位作者 胡刚 叶太兰 《震灾防御技术》 2012年第1期26-36,共11页

本文在简要介绍天然源与人工源瑞雷面波勘探基本原理、数据采集和资料处理方法的基础上,结合3个不同场地的探测实例,阐述了天然源和人工源瑞雷面波方法在浅部速度结构探测中的应用效果。结果表明,根据不同的场地条件和探测目的要求,分... 本文在简要介绍天然源与人工源瑞雷面波勘探基本原理、数据采集和资料处理方法的基础上,结合3个不同场地的探测实例,阐述了天然源和人工源瑞雷面波方法在浅部速度结构探测中的应用效果。结果表明,根据不同的场地条件和探测目的要求,分别采用天然源、人工源瑞雷面波方法提取瑞雷波频散曲线,再用遗传算法反演得到工程场地浅部地层横波速度结构的技术方法是有效和可行的。该方法对于类似工程的浅部横波速度结构探测具有经济适用、简便快捷的优点。 展开更多

关键词 天然源和人工源 瞬态多道面波分析 空间自相关法 浅部速度结构

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利用浅层反射地震资料中的面波与初至波研究剖面浅部结构 被引量：4

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作者 邓小娟 酆少英 +2 位作者 左莹 何银娟 季通宇 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2019年第4期425-431,共7页

利用浅层反射地震数据的面波与初至波信息,采用多道面波分析法(MASW)得到浅部横波速度结构,再利用初至波走时层析成像得到纵波速度结构,进而得到纵横波速度比与泊松比数据。结合反射波叠加剖面与跨断层钻孔联合剖面对浅部地层进行综合解... 利用浅层反射地震数据的面波与初至波信息,采用多道面波分析法(MASW)得到浅部横波速度结构,再利用初至波走时层析成像得到纵波速度结构,进而得到纵横波速度比与泊松比数据。结合反射波叠加剖面与跨断层钻孔联合剖面对浅部地层进行综合解释,在一定程度上弥补了浅部反射资料的缺失,对确定浅部断层的位置及性质起到非常重要的作用。 展开更多

关键词 多道面波分析方法 初至波走时层析成像 浅层反射地震 浅部纵横波速度比 浅部泊松比

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分布式光纤声波传感系统在近地表成像中的应用Ⅰ：主动源高频面波 被引量：35

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作者 宋政宏 曾祥方 +3 位作者 徐善辉 胡久鹏 孙天为 王宝善 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期532-540,共9页

近年来发展的新型地震观测系统--分布式光纤声波传感器(DAS,Distributed Acoustic Sensing)可以实现低成本高密度观测,有望提高浅层结构成像的精度以及分辨率.最近国内研发了一系列具有自主知识产权的DAS设备,为验证国产设备在浅层结构... 近年来发展的新型地震观测系统--分布式光纤声波传感器(DAS,Distributed Acoustic Sensing)可以实现低成本高密度观测,有望提高浅层结构成像的精度以及分辨率.最近国内研发了一系列具有自主知识产权的DAS设备,为验证国产设备在浅层结构研究中的可行性以及应用效果,2018年7月我们开展了一次DAS观测实验.实验采集了50kg落锤震源激发的地震信号,并采用多道面波分析方法提取了8~20Hz频段的主动源Rayleigh波相速度频散曲线,得到了实验区浅层30m的S波速度结构.获得的主动源面波频散曲线与共址检波器的结果吻合,也与背景噪声提取的结果具有较好的一致性,表明国产设备的可靠性和DAS在浅层结构主动源面波成像研究中的可行性. 展开更多

关键词 主动源 分布式光纤声波传感器 多道面波分析方法 浅层结构

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横向非均匀介质多道瑞雷波频散曲线正演 被引量：6

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作者 胡书凡 赵永辉 +1 位作者 吴健生 葛双成 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1699-1709,共11页

作为近地表横波速度结构成像的主要手段之一,面波多道分析法的正问题研究对现场观测系统设计及后续反演计算具有重要意义.目前面波频散曲线的正演主要分为两类:一是对水平层状介质中面波的本征值问题进行求解,该类方法计算效率高但较难... 作为近地表横波速度结构成像的主要手段之一,面波多道分析法的正问题研究对现场观测系统设计及后续反演计算具有重要意义.目前面波频散曲线的正演主要分为两类:一是对水平层状介质中面波的本征值问题进行求解,该类方法计算效率高但较难考虑地下介质在横向上的不均匀性;二是基于波动方程的全波场模拟,该类方法在理论上可考虑任意复杂的地质模型但计算成本相对较高.本文基于振幅归一化加权的聚束分析,提出了一种适用于横向非均匀介质模型的多道瑞雷波频散曲线正演方法.首先,基于聚束分析的计算公式推导得到了经振幅归一化加权后输出功率谱中相速度与局部相速度之间的关系,然后通过黄金分割极值搜索算法计算得到了多道瑞雷波数据的理论频散曲线.数值分析结果表明,该算法能够快速地实现横向非均匀介质中多道瑞雷波频散曲线的正演计算,所求取的频散曲线与采用二维弹性波时间域有限差分模拟分析得到的结果误差较小,这在一定程度上说明了该计算方法的可靠性,从而可为面波多道分析法中的观测系统快速优化设计以及横向非均匀介质中频散曲线的反演解释提供理论支撑. 展开更多

关键词 聚束分析 横向非均匀介质 面波多道分析法 频散曲线 正演模拟

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观测阵列和噪声源分布对两种微动成像方法的影响及适应性分析

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作者 杨浪邕航 李红星 +3 位作者 姚振岸 许昌昊 戴田宇 胡书凡 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第6期550-563,共14页

微动探测中噪声源分布有时并不均匀,不同阵列对不同方位噪声的适应能力也不同。为研究观测阵列和噪声源分布对被动源面波多道分析(MAPS)成像与扩展空间自相关(ESPAC)成像的影响,通过模拟噪声记录对不同阵列的不同方位噪声适应能力进行... 微动探测中噪声源分布有时并不均匀,不同阵列对不同方位噪声的适应能力也不同。为研究观测阵列和噪声源分布对被动源面波多道分析(MAPS)成像与扩展空间自相关(ESPAC)成像的影响,通过模拟噪声记录对不同阵列的不同方位噪声适应能力进行了定量分析,并将MAPS法与ESPAC法进行对比。结果表明,不同阵列下的MAPS法在面对大部分定向噪声时与ESPAC法得到的成像效果一致,二维阵列对大部分定向噪声时的适应性更好,多重三角形阵列的成像效果最为稳定。 展开更多

关键词 地震背景噪声 微动勘探 被动源面波多道分析 扩展空间自相关 台阵阵列

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基于矢量波数变换法的主动源瑞雷波多模式提取方法在近地表地层结构探测中的应用研究 被引量：8

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作者 苏悦 杨振涛 +1 位作者 杨博 赵亮 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期427-435,共9页

基于瞬态多道面波分析法(MASW)的数据采集方式,对矢量波数变换法(VWTM)、相移法和高分辨率拉东变换法3种瑞雷波频散成像方法进行对比分析。首先,采用合成地震数据对比3种方法的成像效果,发现VWTM在成像精度和成像质量方面都有很大的优势... 基于瞬态多道面波分析法(MASW)的数据采集方式,对矢量波数变换法(VWTM)、相移法和高分辨率拉东变换法3种瑞雷波频散成像方法进行对比分析。首先,采用合成地震数据对比3种方法的成像效果,发现VWTM在成像精度和成像质量方面都有很大的优势,成像分辨率高,与理论频散曲线拟合准确,高阶模式成像效果突出,且抗噪能力也优于另两种方法。然后,采用实际多道瞬态面波数据进行对比分析,发现与相移法和拉东变换法相比,VWTM在瑞雷波基阶模式成像精度和高阶模式成像质量方面仍具有优势。采用遗传算法对比基阶与高阶频散曲线反演结果,发现含有高阶模式的多模式频散曲线联合反演的多解性明显降低,反演结果精度更高,也更稳定。在实际瞬态瑞雷波勘探实践中,VWTM能够高质量地提取多模式瑞雷波频散特征,可为多模式面波频散联合反演提供可靠的基础数据。研究结果表明,将VWTM法与有效的反演方法相结合,可以极大地提高瑞雷波浅地层探测能力和探测精度。 展开更多

关键词 瑞雷波 矢量波数变换法(VWTM) 多道面波分析法(MASW) 高阶频散曲线 遗传算法

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