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基于能量守恒的气枪主动震源激发实验震级计算
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作者 孙点峰 王亚红 +2 位作者 秦满忠 王志栋 魏东星 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2024年第11期1207-1210,共4页
分别运用Baker公式、Kinney公式、Broad公式计算甘肃刘家峡气枪主动源一次常规实验激发所释放的能量,并利用能量与震级之间的经验公式,估算一次常规实验产生地震的震级。通过分析刘家峡主动源实验场附近固定数字测震台站记录的单次激发... 分别运用Baker公式、Kinney公式、Broad公式计算甘肃刘家峡气枪主动源一次常规实验激发所释放的能量,并利用能量与震级之间的经验公式,估算一次常规实验产生地震的震级。通过分析刘家峡主动源实验场附近固定数字测震台站记录的单次激发数据发现,气枪激发时所释放的能量并未完全转换为地震波,如气枪主气室在爆破瞬间并非完全绝热,有部分能量随着热量传递而散失,故通过能量守恒方法计算的震级略大。实验结论与Kinney公式计算结果的一致性较好,符合实验实际工况条件。 展开更多
关键词 气枪爆破 主动源 内能 能量转换 震级测定
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宾川地震信号发射台的选址、建设及初步观测结果 被引量:44
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作者 王彬 吴国华 +7 位作者 苏有锦 王宝善 葛洪魁 金明培 杨军 张启明 李涛 刘继武 《地震研究》 CSCD 北大核心 2015年第1期1-6,共6页
详细记述了宾川地震信号发射台的选址和建设过程,总结了多年来对台址所处区域的地震活动性、地震地质和地壳结构等的观测和研究结果,为今后主动源探测的研究和观测提供一些基础资料。此外,还介绍了发射台工作情况和取得的一些初步成果,... 详细记述了宾川地震信号发射台的选址和建设过程,总结了多年来对台址所处区域的地震活动性、地震地质和地壳结构等的观测和研究结果,为今后主动源探测的研究和观测提供一些基础资料。此外,还介绍了发射台工作情况和取得的一些初步成果,并对今后的工作进行了思考。 展开更多
关键词 地震信号发射台 主动源 选址 气枪震源
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气枪震源弱信号提取的可靠性初步分析 被引量:15
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作者 武安绪 叶泵 +4 位作者 李红 李云 郑轶文 张宏艳 李妍 《中国地震》 北大核心 2016年第2期319-330,共12页
基于数据合成仿真、气枪震源激发信号的实际处理,由叠加信噪比、波形相关系数及相位偏移等3个定量指标,系统评价线性、相位加权和S变换等3种叠加方法提取强背景噪声下弱信号的实际性能,并定量估计叠加结果的可靠性。通过对以上3种方法... 基于数据合成仿真、气枪震源激发信号的实际处理,由叠加信噪比、波形相关系数及相位偏移等3个定量指标,系统评价线性、相位加权和S变换等3种叠加方法提取强背景噪声下弱信号的实际性能,并定量估计叠加结果的可靠性。通过对以上3种方法叠加结果的综合探讨,初步对比分析后认为,线性叠加虽然信噪比较低,但波形畸变最小;相位加权叠加信噪比较高,相位偏移小,但波形质量与线性叠加的结果相比偏离较大;S变换叠加可获得相对较高的信噪比,波形幅度损失小,但存在一定的相位偏移现象。因此建议,当波形质量和时间精度均要求较高时宜用线性叠加。但气枪震源激发有限时选择叠加方法应有所偏重,若要求波形高保真,宜选择S变换叠加;若要求时间高精度,可选择相位加权叠加方法,以合理实现弱信号的有效提取。 展开更多
关键词 气枪震源 弱信号提取 线性叠加 相位加权叠加 S变换叠加
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海上多子阵立体组合气枪震源优化设计 被引量:20
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作者 王建花 李绪宣 顾汉明 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期133-138,共6页
应用气枪震源子波模拟软件,针对海上常用的6子阵,进行了不同气枪阵列组合情形下的震源子波模拟试算,提出了适应深水区地震勘探要求的立体阵列组合和交错排列组合的气枪阵列。子波模拟试算结果表明,多子阵立体阵列的设计能优化震源子波,... 应用气枪震源子波模拟软件,针对海上常用的6子阵,进行了不同气枪阵列组合情形下的震源子波模拟试算,提出了适应深水区地震勘探要求的立体阵列组合和交错排列组合的气枪阵列。子波模拟试算结果表明,多子阵立体阵列的设计能优化震源子波,同时,将传统的子阵列排列改成交错排列,将气枪阵列的大容量气枪放置在子阵中间位置可以明显提高子波性能,为深水区复杂地质结构条件下的震源设计参数优化提供理论依据。 展开更多
关键词 气枪震源 远场子波模拟 气枪阵列设计 立体气枪阵列
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利用祁连山主动源资料研究2016年门源6.4级地震前后波速变化 被引量:4
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作者 邹锐 郭晓 +2 位作者 张元生 秦满忠 颜文华 《中国地震》 北大核心 2018年第2期283-292,共10页
采用叠加、互相关、插值拟合等方法对祁连山气枪主动源台网数据进行处理,针对2016年1月21日青海门源6.4级地震前后气枪激发地震P波、S波震相的走时变化特征进行了分析,结果表明,地震前约6个月时,震中附近3个台站的相对走时出现下降变化... 采用叠加、互相关、插值拟合等方法对祁连山气枪主动源台网数据进行处理,针对2016年1月21日青海门源6.4级地震前后气枪激发地震P波、S波震相的走时变化特征进行了分析,结果表明,地震前约6个月时,震中附近3个台站的相对走时出现下降变化(走时减少),至震前约3个月时低值异常恢复正常,之后再次出现走时下降变化,地震即发生于走时变化恢复过程中。S波走时变化最大下降幅度达18ms,震后走时变化逐渐恢复正常,且3个台站变化趋势较为一致,其中,距震中最近的台站的S波走时变化最明显(ZDY38台),较远台站的走时变化幅度较小,其变化特征与震源区位置有关。走时缩短意味着速度增加,可能与区域应力积累间存在一定的关系。 展开更多
关键词 青海门源6.4级地震 气枪主动源 走时变化 互相关
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祁连山气枪主动震源浮台漂移钢索悬吊控制技术 被引量:2
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作者 张元生 邹锐 颜文华 《中国地震》 北大核心 2016年第2期438-442,共5页
针对地下介质动态变化监测研究中的信噪比、震源可重复性和波速精确测量等关键问题,利用大容量气枪作为主动震源,构建了一套高性能的主动源探测技术系统,该系统主要由气枪震源和信号接收2部分组成。为了解决浮台偏离设定位置的问题,提... 针对地下介质动态变化监测研究中的信噪比、震源可重复性和波速精确测量等关键问题,利用大容量气枪作为主动震源,构建了一套高性能的主动源探测技术系统,该系统主要由气枪震源和信号接收2部分组成。为了解决浮台偏离设定位置的问题,提出了浮台漂移控制技术。实验结果表明,该技术可以有效地解决气枪激发后浮台受到水流冲击作用而偏离设定位置的问题。本研究结果可为一定激发场地情况下的气枪主动震源重复探测工作所借鉴。 展开更多
关键词 主动源 大容量气枪 浮台漂移 重复性
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利用气枪主动源资料研究高频GPS与强震仪信号特征
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作者 李祖宁 郑勇 +5 位作者 李军 陈超贤 洪明泉 陈光 王紫燕 赵文波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4739-4749,共11页
高频GPS在地震学研究中起着重要作用,然而其地震信号的稳定性和适用范围仍不清楚;由于气枪震源可重复性比较高,可提供定量的震源波形信号进行分析,特别适于对仪器的信号特征进行分析和标定.我们根据2016年5月在福建漳州南一水库的气枪... 高频GPS在地震学研究中起着重要作用,然而其地震信号的稳定性和适用范围仍不清楚;由于气枪震源可重复性比较高,可提供定量的震源波形信号进行分析,特别适于对仪器的信号特征进行分析和标定.我们根据2016年5月在福建漳州南一水库的气枪主动源激发观测实验获取的高频GPS与强震仪资料,对比分析了不同频率下高频GPS和强震仪的信号特征.研究发现:(1)气枪的沉放深度、枪阵的尺寸以及水深影响两者信号相关性;(2)高频GPS记录到的位移信号与强震仪仿真的位移信号具有高相关性,且在10~60 s频带内两者的波形相关性最高;在长周期上,高频GPS比强震仪稳定性更高.对比发现高频GPS可以作为地震观测的“位移计”,在大震的近场观测中具有其独特的优势,可以作为地震仪观测的有效补充;同时,高频GPS可以应用于地震预警与烈度速报以及快速确定大震破裂过程等工作中. 展开更多
关键词 高频GPS 强震仪 气枪主动源 信号特征 地震预警
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台网噪声评估及其对气枪震源激发效果影响的研究 被引量:8
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作者 林彬华 金星 +3 位作者 李军 蔡辉腾 廖诗荣 陈惠芳 《地震学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期330-342,共13页
为了研究背景噪声对长江地学气枪主动源实验激发效果的影响,收集了240个台站激发前72小时的背景噪声数据及20个定点激发的叠加结果进行实验分析.先剔除异常台站,按照国标将台网噪声水平划分为高、中、低3个等级进行评估,从而研究气枪波... 为了研究背景噪声对长江地学气枪主动源实验激发效果的影响,收集了240个台站激发前72小时的背景噪声数据及20个定点激发的叠加结果进行实验分析.先剔除异常台站,按照国标将台网噪声水平划分为高、中、低3个等级进行评估,从而研究气枪波形信噪比与台站背景噪声的关系.结果表明:(1)台站接收能力与背景噪声水平密切相关;(2)气枪信号的信噪比在一定范围内受背景噪声的影响大于距离衰减的影响;(3)长江马鞍山—安庆流域段不同定点激发的场地条件基本一致;(4)随气枪信号叠加次数的增加,低噪台站的信噪比增长速度快于中、高噪台站,若想获得同样的叠加效果,高噪台站需要的叠加次数远大于低噪台站. 展开更多
关键词 噪声水平 气枪震源 概率密度函数 信噪比 观测质量
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利用二次相关时延检测方法提升气枪信号时延估计精度的研究 被引量:3
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作者 向涯 杨润海 +1 位作者 王彬 周云耀 《地震研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期72-79,共8页
由于观测台站距离较远、观测环境不佳以及前处理过程的干扰等因素,气枪主动源部分台站的格林函数信噪比较低,波速变化检测结果误差较大。利用二次相关时延检测,先经模拟测试,再将其应用到宾川主动源气枪信号的时延检测中。通过模拟研究... 由于观测台站距离较远、观测环境不佳以及前处理过程的干扰等因素,气枪主动源部分台站的格林函数信噪比较低,波速变化检测结果误差较大。利用二次相关时延检测,先经模拟测试,再将其应用到宾川主动源气枪信号的时延检测中。通过模拟研究和实际资料处理对比,结果表明:二次相关方法具有较好的抗干扰性,二次相关后的时延检测结果比直接时延检测结果更加稳定。 展开更多
关键词 二次相关 时延估计 气枪信号 宾川主动源
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匹配滤波和曲波去噪相结合的气枪主动源弱信号提取 被引量:2
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作者 谭俊卿 杨润海 +2 位作者 向涯 王彬 姜金钟 《地震研究》 CSCD 北大核心 2020年第4期701-710,768,共11页
提出由一维模板匹配滤波技术(MFT)和二维曲波(Curvelet)变换法穿插的数据处理方法,即先通过一维模板匹配滤波方法得到相关系数,将相关系数组成二维数据并用曲波变换法处理,最后将各道对应相关系数分别与模板信号褶积,得到高信噪比恢复... 提出由一维模板匹配滤波技术(MFT)和二维曲波(Curvelet)变换法穿插的数据处理方法,即先通过一维模板匹配滤波方法得到相关系数,将相关系数组成二维数据并用曲波变换法处理,最后将各道对应相关系数分别与模板信号褶积,得到高信噪比恢复信号。将该方法用于处理仿真数据和宾川主动源气枪信号,结果表明:在宾川主动源气枪信号的处理中,本方法较单一数据去噪方法恢复能力更好,可对气枪主动源的模拟与实际信号进行更好的数据提取与恢复,得到噪声干扰更少的地下介质波速变化,提高低信噪比数据的利用率与可分析性。 展开更多
关键词 主动源气枪信号 模板匹配滤波技术 曲波变换 波速变化
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基于压缩感知的信号重建方法及在气枪震源信号处理中的应用 被引量:6
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作者 张帅 杨润海 高尔根 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期322-330,共9页
在气枪源探测过程中,由于各种干扰因素的影响,导致部分有效信号缺失或受随机干扰严重,为了重构出连续完整的数据,依据气枪源信号在傅里叶变换域中具有稀疏性的特点,构建了一种基于压缩感知(Compressive Sensing,简称CS)的缺失信号重建... 在气枪源探测过程中,由于各种干扰因素的影响,导致部分有效信号缺失或受随机干扰严重,为了重构出连续完整的数据,依据气枪源信号在傅里叶变换域中具有稀疏性的特点,构建了一种基于压缩感知(Compressive Sensing,简称CS)的缺失信号重建方法。首先进行数值模拟,并将该方法与传统的插值方法处理效果进行对比,对重建效果进行均方根误差及信噪比(SNR)分析,结果显示:压缩感知方法重建前后信号的波形吻合度高、振幅一致性更强、同相轴清晰且连续性相同,对噪声压制较好。综上表明:该方法重建效果优于传统的三次样条插值方法。将该方法应用于实际资料,结果显示受干扰的有效信号能够得到很好的恢复重建。 展开更多
关键词 气枪源 地震 随机干扰 压缩感知 为缺失信号重建
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甘肃祁连山主动源不同枪组激发效果对比 被引量:1
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作者 吕敏 张元生 +6 位作者 刘旭宙 秦满忠 邹锐 郭晓 魏从信 王亚红 孙点峰 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期1132-1140,共9页
大容量气枪震源激发探测因具绿色环保、传播距离远和高度重复性等特点成为地下介质探测的新方法,利用其进行地下介质物性变化高精度探测,则对不同激发条件下气枪传播信号的一致性提出要求。本文选取了祁连山主动源不同枪组(4支和3支气枪... 大容量气枪震源激发探测因具绿色环保、传播距离远和高度重复性等特点成为地下介质探测的新方法,利用其进行地下介质物性变化高精度探测,则对不同激发条件下气枪传播信号的一致性提出要求。本文选取了祁连山主动源不同枪组(4支和3支气枪)在激发环境一致情况下分别激发时各远台波形记录,通过信号叠加、互相关及频谱分析等方法,对比分析了各台站记录的不同枪组激发信号,及其与震中距的关系,并讨论了不同枪组激发对地下介质走时变化观测的影响。结果表明:(1)不同枪组的激发信号波形相关度随震中距增大而降低,信号震相随激发能量有微弱的变化,震中距超过50 km后其变化几乎分辨不出;(2)远台接收信号的能量大小随主动源激发能量变化,各台站能量变化主要体现在优势频率范围内;(3)接收台站台基越坚固不同激发能量均方根振幅比越小;(4)叠加一定数量的波形可以有效提高远台记录信号的信噪比,增加气枪激发能量则相对更容易提高信号信噪比。 展开更多
关键词 气枪震源 不同气枪组合 走时变化 信号特性
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球对称有限水体气泡振荡模型及其对陆地水体气枪研究的意义 被引量:1
13
作者 徐逸鹤 王宝善 王伟涛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3374-3385,共12页
在陆内水体内激发气枪震源,利用其气泡振荡产生的地震波可以研究地下结构及速度变化.与海洋激发环境不同,陆内有限水体会影响气泡的振荡过程.本文利用有限元方法,对球对称情况下气泡在有限水体内的振荡过程进行了数值模拟分析,发现气枪... 在陆内水体内激发气枪震源,利用其气泡振荡产生的地震波可以研究地下结构及速度变化.与海洋激发环境不同,陆内有限水体会影响气泡的振荡过程.本文利用有限元方法,对球对称情况下气泡在有限水体内的振荡过程进行了数值模拟分析,发现气枪震源在陆内水体内的气泡振荡存在临界大小,与气枪激发时产生的激波有关.模拟结果表明,水体较大时(半径大于100 m),可以继续使用无限水体模型;当水体较小时(半径小于50 m),固液边界反射的激波会改变气泡处的压力,进而改变气泡振荡过程,显著地提高气泡振荡的频率,降低振荡的幅度.相关数值模拟结果与实验观测相符,为陆内小水体中气枪的高频源场信号特征提供了合理的解释.基于有限水体的气泡振荡过程分析有助于提升对陆内水体气枪激发过程的理解,为气枪选址、设计、优化提供理论依据. 展开更多
关键词 气枪 有限水体 震源 主动源 气泡振荡
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断裂带对气枪震源信号传播路径及波速变化规律的影响
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作者 叶泵 陈佳 +3 位作者 杨建文 霍远航 王军 李孝宾 《中国地震》 北大核心 2021年第4期888-897,共10页
通过研究地表各向异性在气枪震源波速变化测量中的影响,探讨相邻台站同一时期介质波速变化的测量结果不一致的原因。研究结果表明:①震源所在水库的形状为非规则形状,这种横向的非均匀性对分布在水库周边台站测量的波速变化影响较小;②... 通过研究地表各向异性在气枪震源波速变化测量中的影响,探讨相邻台站同一时期介质波速变化的测量结果不一致的原因。研究结果表明:①震源所在水库的形状为非规则形状,这种横向的非均匀性对分布在水库周边台站测量的波速变化影响较小;②断裂带对于地震波传播有明显的影响,相邻台站因断裂带的存在导致震相射线的路径不同,进而会影响波速变化的测量;③相邻台站的高程不同可能导致各台震相射线的路径不一致,但对波速变化测量结果影响较小。 展开更多
关键词 气枪主动源 各向异性 波速变化
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瓯江口南部海域第四纪声学地层
15
作者 杨娇娇 陈选博 +7 位作者 刘荣波 徐喆 宋委 王圣民 胡凯翔 林哲远 李昂 郑鸿杰 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2022年第8期11-19,共9页
利用瓯江口南部海域气枪单道地震剖面资料和第四纪钻孔1的岩芯资料,对研究区第四纪地层结构进行了划分。将根据地震剖面划分的6个声学地层单元(SU1-SU6)与钻孔1岩芯划分的沉积地层单元对比,发现二者具有很好的对应关系。其中,SU1和SU3... 利用瓯江口南部海域气枪单道地震剖面资料和第四纪钻孔1的岩芯资料,对研究区第四纪地层结构进行了划分。将根据地震剖面划分的6个声学地层单元(SU1-SU6)与钻孔1岩芯划分的沉积地层单元对比,发现二者具有很好的对应关系。其中,SU1和SU3单元分别为MIS 1、MIS 3形成的海相沉积,SU2和SU4单元分别对应MIS 2、MIS 4期陆相河流或河湖相沉积地层,SU5单元对应MIS 5河流-海相沉积地层,SU6单元则对应MIS 6期及更早的陆相河湖相沉积。对研究区第四纪地层格架的建立和沉积层序分析可为东海第四纪地质和古环境演化研究提供参考。 展开更多
关键词 瓯江口南部 气枪单道地震 第四纪 声学地层 地层格架
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2021年云南漾濞M_(S)6.4地震前后主动源观测走时数据的变化 被引量:3
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作者 杨建文 叶泵 +2 位作者 高琼 张华英 陈佳 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期767-776,共10页
基于2021年5月21日漾濞M_(S)6.4地震震中附近50 km范围内15个地震观测台站记录的2020年11月1日—2021年5月30日的气枪震源信号,采用互相关时延检测技术提取这15个台站各自稳定震相(Sg震相)的走时变化时间序列,并对漾濞M_(S)6.4地震前后... 基于2021年5月21日漾濞M_(S)6.4地震震中附近50 km范围内15个地震观测台站记录的2020年11月1日—2021年5月30日的气枪震源信号,采用互相关时延检测技术提取这15个台站各自稳定震相(Sg震相)的走时变化时间序列,并对漾濞M_(S)6.4地震前后各台站的走时变化特征进行分析。结果表明:(1)漾濞M_(S)6.4地震前10天左右,有4个台站走时开始出现异常,其中,Ey211和Ey213台走时呈“V”型变化结构,Ey210和CHT台走时呈上升趋势。(2)漾濞M_(S)6.4地震后短期内,大部分台站走时出现了明显的趋势性变化,以维西—乔后—巍山断裂为界,断裂带两侧台站走时变化趋势存在明显差异,断裂以东的EYA、HDQ、YSW09台走时呈上升趋势,变化最为显著的为HDQ台,走时差变化量为0.067 s;而断裂带以西的所有台站在漾濞M_(S)6.4地震当天(或震后1~2天)开始出现明显趋势性下降,走时下降持续时间在4~9天间,走时差变化量在-0.053~-0.201 s间,其中走时差下降量最大为53285台,最小为CHT台。 展开更多
关键词 漾濞M_(S)6.4地震 气枪震源信号 波形互相关 走时变化
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