一种自适应瞬态面波勘探方法、设备及存储介质技术

本发明专利技术提出的一种自适应瞬态面波勘探方法、设备及存储介质，该方法包括：激发震源，获取检波器采集震源的测量数据；获取面波频散谱；面波频散谱的获取为：以一个检波器为中心道，与中心道相邻设定范围内的其余检波器为相邻道，基于中心道的测量数据，与相邻道的测量数据，计算获取面波频散谱；基于面波频散谱逐道获取每一个检波器的地下横波速度结构，以此获取整个测量范围内地下横波速度剖面完成勘探。此外，本发明专利技术还公开了一种自适应瞬态面波勘探设备及存储介质。本发明专利技术采用分布式无缆地震检波器并通过逐道反演获取每一个检波器的地下横波速度结构，使得最终的测量范围内的地下横波速度剖面分辨率大大提高，极大满足了复杂环境下的精细化勘察要求。杂环境下的精细化勘察要求。杂环境下的精细化勘察要求。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应瞬态面波勘探方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术属于地球物理勘探
更具体地，涉及一种自适应瞬态面波勘探方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]瞬态面波勘探(active surface wave exploration)是利用锤击、落重、炸药等人工震源激发，在地表面产生一定频率范围的面波，主要是瑞雷型面波，根据检波器接收到的面波的频散特性来反演估计浅层横波速度从而获得地下横波速度结构的一种地震类勘探方法；该方法具有分辨率高、分层能力强、施工方便、不受高速层影响等优点，在浅层地表勘探中应用广泛，尤其是在复杂的工程地质勘察中，应用前景十分广阔。
[0003]然而，常规的瞬态面波勘探方法采用线缆串联多道检波器采集地震信号，检波器沿直线排列且间距固定，这对采集场地条件的要求较高，当在复杂环境下会存在建筑物阻挡或难以跨越的区域，无法满足采集场地条件的要求，导致地震信号的采集难以实现；此外，在数据处理方面，常规的瞬态面波勘探方法中一个排列仅仅只计算一个反演结果，代表该排列中心地下的速度结构，再通过多个排列反演结果的横向插值获取二维横波速度剖面，由于单个排列的反演结果代表整个排列地下地层的综合反映，使得最终结果的横向分辨率较低，难以满足复杂环境下精细化勘探的要求。

技术实现思路

[0004]针对以上现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种自适应瞬态面波勘探方法、设备及存储介质，可在复杂环境下进行勘探，实施起来简单高效，且勘探结果分辨率高。
[0005]为了实现上述目的，按照本专利技术的第一个方面，本专利技术采用了如下技术方案。
[0006]一种自适应瞬态面波勘探方法，其特征在于，该方法包括：
[0007]激发震源，获取检波器采集所述震源的测量数据；
[0008]获取面波频散谱；所述面波频散谱的获取为：以一个所述检波器为中心道，与所述中心道相邻设定范围内的其余检波器为相邻道，基于所述中心道的所述测量数据，与所述相邻道的所述测量数据，计算获取所述面波频散谱；
[0009]基于所述面波频散谱逐道获取每一个所述检波器的地下横波速度结构，以此获取测量范围内的地下横波速度剖面完成勘探。
[0010]进一步的，所述检波器为分布式无缆地震检波器；
[0011]所述检波器的排列方式包括等间距排列和不等间距排列。
[0012]进一步的，所述面波频散谱的计算方式为：将所述中心道的所述测量数据与所述相邻道的所述测量数据进行相位倾斜叠加计算；
[0013]其中，所述测量数据包括震动测量数据和所述检波器的坐标位置。
[0014]进一步的，所述相位倾斜叠加计算的具体公式为：
[0015][0016]其中，A
i
(f)表示所述设定范围内的震动测量数据的归一化振幅谱；d
c
表示所述中心道的偏移距；d
i
表示所述相邻道的偏移距；L表示所述设定范围的半径。
[0017]进一步的，所述震动测量数据是利用所述检波器采集所述震源所激发得到的地震信号，并将所述地震信号进行预处理后得到的；
[0018]其中，所述预处理包括噪声压制、坏道处理、滤波及增益补偿。
[0019]进一步的，所述地下横波速度结构是根据所述面波频散谱获得每一个所述检波器的频散曲线并对所述频散曲线进行反演得到的；
[0020]其中，所述反演包括最下二乘法、模拟退火法和遗传算法。
[0021]进一步的，所述地下横波速度剖面的获取为：将逐道反演获取的所有所述检波器的所述地下横波速度结构进行横向二维插值获得二维横波速度剖面，从而获得测量范围内的所述地下横波速度剖面。
[0022]进一步的，当所述中心道位于所述排列的首端或尾端时，基于所述设定范围，通过增设检波器对所述排列进行延长后计算所述面波频散谱。
[0023]按照本专利技术的第二个方面，还提供了一种自适应瞬态面波勘探设备，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行上述任一项所述方法的步骤。
[0024]按照本专利技术的第三个方面，还提供了一种存储介质，其存储有可由访问认证设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在访问认证设备上运行时，使得所述访问认证设备执行上述任一项所述方法的步骤。
[0025]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0026](1)本专利技术提供的一种自适应瞬态面波勘探方法、设备及存储介质，采用分布式无缆地震检波器采集地震信号，使检波器可根据实际场地条件灵活布设，突破了传统线缆的空间限制，实施起来方便快捷；且检波器的排列可以是等间距排列，也可以是不等间距排列，使得在复杂环境中的遇到障碍物时，仍然可以采集到震源信号，尤其是在复杂环境下适应性良好，在工程地质勘察方面具有广阔的应用前景。
[0027](2)本专利技术提供的一种自适应瞬态面波勘探方法、设备及存储介质，将中心道的测量数据与相邻道的测量数据进行相位倾斜叠加计算，得到面波频散谱，并在此基础上获取频散曲线进行反演获取地下横波速度结构，依此类推，逐道反演获得每一个检波器的地下横波速度结构，再通过二维横向插值得到测量范围内的地下横波速度剖面，完成勘探。由于每一个检波器均对应了一个地下横波速度结构，使得最终测量范围内的地下横波速度剖面的横向分辨率大大提高，勘探结果更加精确，满足了在复杂环境下的精细化勘察要求。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域
技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术的一种自适应瞬态面波勘探方法、设备及存储介质的方法流程示意图；
[0030]图2为本专利技术的一种自适应瞬态面波勘探方法、设备及存储介质的检波器排列与数据处理示意图。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0032]图1为本专利技术提供的一种自适应瞬态面波勘探方法、设备及存储介质的方法流程示意图，满足了在复杂环境下的精细化勘察要求，该方法包括：
[0033]激发震源，获取检波器采集震源的测量数据；
[0034]获取面波频散谱；面波频散谱的获取为：以一个检波器为中心道，与中心道相邻设定范围内的其余检波器为相邻道，基于中心道的测量数据，与相邻道的测量数据，计算获取面波频散谱；
[0035]基于面波频散谱逐道获取每一个检波器的地下横本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应瞬态面波勘探方法，其特征在于，该方法包括：激发震源，获取检波器采集的所述震源的测量数据；获取面波频散谱；所述面波频散谱的获取为：以一个所述检波器为中心道，与所述中心道相邻设定范围内的其余检波器为相邻道，基于所述中心道的所述测量数据，与所述相邻道的所述测量数据，计算获取所述面波频散谱；基于所述面波频散谱逐道获取每一个所述检波器的地下横波速度结构，以此获取测量范围内的地下横波速度剖面完成勘探。2.如权利要求1所述的一种自适应瞬态面波勘探方法，所述检波器为分布式无缆地震检波器；所述检波器的排列方式包括等间距排列和不等间距排列。3.如权利要求1所述的一种自适应瞬态面波勘探方法，所述面波频散谱的计算方式为：将所述中心道的所述测量数据与所述相邻道的所述测量数据进行相位倾斜叠加计算；其中，所述测量数据包括震动测量数据和所述检波器的坐标位置。4.如权利要求3所述的一种自适应瞬态面波勘探方法，所述相位倾斜叠加计算的具体公式为：其中，A
i
(f)表示所述设定范围内的震动测量数据的归一化振幅谱；d
c
表示所述中心道的偏移距；d
i
表示所述相邻道的偏移距；L表示所述设定范围的半径。5.如权利要求3所述的一种自适应瞬态面波勘探方法，所述震动测量数据是利用所述检波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙红林，刘铁华，汪文刚，姜鹰，刘铁，化希瑞，张邦，卞友艳，蔡盛，肖立锋，陈支兴，刘伟，赵威，杨正国，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：