地震测深资料数据采集与收录系统

本文介绍了ＳＴＭ－ＰＣ微机系列上实现的地震测深资料现场收录系统，其中包括对模拟磁带地震记录进行Ａ／Ｄ转换、数据采集等。在研究中，对时标信号的采集方式、六响报时信号处理、模拟回放电路的改进与采集速率等方面进行了试验，为高质量地进行Ａ／Ｄ转换取得了经验。本文是以海城震区的实际资料为基础，对Ａ／Ｄ转换的精度与效果进行了统计与分析，结果表明，该收录系统对模拟地震记录的Ａ／Ｄ转换精度达到了规范要求。该收录系统与一般微机系列兼容，适用于我国目前使用的几种模拟磁带地震记录仪。     

爆炸地震模拟磁带记录的采样与处理系统的应用研究

本文叙述了在IBM-PC-XT微机上实现爆炸地震模拟磁带记录的A/D转换及处理系统,该处理系统具备多种功能:采样、存盘、回放、CRT显示原始记录、CRT上直接读取波至、打印机上输出记录、解译二进制偏移码、数据予处理、绘制记录截面图、滤波处理和频谱分析等。该处理系统对MCP-1型和MCD-3型的解调器均适用,不仅在室内.而且也适合野外工作,这为野外爆炸地震模拟磁带记录的现场采样、处理、解释提供了简便、省时的有效途径,同时,由于该系统采样频率的可控性,故也适合于其他的用途。     

地震测控资料数据采集与收录系统

本文介绍了ＳＴＭ－ＰＣ微机系列上实现的地震测控资料现场收录系统，其中包括对模拟磁带地震记录进行Ａ／Ｄ转换、数据采集等，在研究中，对时标信号的采集方式、六响报时信号处理、模拟回放电路的改进与采集速率等方面进行了试验，为高质量地进行Ａ／Ｄ转换取得了经验。本文是以海城震区的实际资料为基础，对Ａ／Ｄ转换的精度与效果进行了统计与分析，结果表明，该收录系统对模拟地震记录的Ａ／Ｄ转换精度达到了规范要求。该收录系     

一种边缘保持的地震数据插值方法

在地震数据处理中,地震数据插值方法常常用来解决地震数据空间采样率低和不规则的问题.本文提出了一种基于边缘保持滤波器的地震数据插值方法.在该方法中,对于一个1D信号,逐点滑动一个处理窗口,将信号分成多个信号片段.对于某一个待恢复的缺失采样点,存在多个包含(或邻近)该采样点的信号片段可以用来估计它.采用多项式来拟合这些信号片段,并选择拟合误差最小的信号片段估计此缺失采样点,达到边缘保持的目的.对于2D地震信号,先沿不同方向扫描抽取1D信号,然后采用上述1D边缘保持插值算法分别进行处理,得到沿不同方向的插值结果.对于任一待插值采样点,选取对应拟合误差最小的方向的插值结果作为最后输出的2D数据的插值结果.理论模型和实际资料的处理结果表明,所提方法具有保边缘、抗假频及能够进行不规则数据重建等特点,既能有效的实现不规则地震数据的重建,又能很好的保持原有数据的边缘特征.     

数字化地震仪的去假滤波器

性能优良的地震信号去假滤波器对于数字化地震仪是十分重要的。因为地震事件是一种频谱较宽的“突发”波列,如果让它通过暂态响应差的去假波滤器,得到的记录将夹杂着滤波器的振铃响应,尤其是震相突变的地方,与普通地震记录波形对比相差甚远。这个问题将给地震分析带来困难。正是因为如此,SRO 在使用一段时间的去假滤波器后又将其撤去。这样作虽然消除了性能不佳的去假滤波器带来的暂态失真,但在接收一些高频能量丰富的地方震时又不可避免地带来了假频干扰。本文概述了我们在设计数字化地震终端时采用的一种去假滤波器。这是一种用等波纹相移函数经改造而得到的滤波函数,它能在一定程度上兼顾幅度特性和暂态特性。文中给出了理论计算结果和实现这个函数的具体电路。     

Geophonino的开发与编程:一个低成本的基于Arduino技术并用于垂直地震检波器的地震记录仪

通常用于地震勘探的商用数据采集系统都是一些很昂贵的设备。本文中,我们开发了一种低成本的数据采集系统(Geophonino),用来记录来自垂直地震检波器的地震信号。该信号首先通过INA155仪表放大器,这个放大器适用于诸如地震噪声这样的低振幅信号,以及一个基于MAX7404开关电容滤波器的反混叠滤波器。然后,放大和滤波后的信号经过Arduino Due数字化和处理并写入SD存储卡中。将Geophonino设置为连续写入,其中采样频率、振幅增益和寄存时间可由用户定义。完整的原型是一个开源和开放硬件的系统。我们已经把写入的信号与从不同的商用数据采集系统和不同种类的地震检波器获得的信号进行了比较测试。得到的结果显示被测试的测量值之间具有良好的相关性,表明可以将Geophonino作为低成本的地震数据采集替代系统。     

模拟磁带记录地震仪在人工地震大折射中的应用

本文围绕着模拟磁带记录地震仪，如何应用于工程地震领域中，进行基底勘查这个问题，从地震仪的改制原理、模拟磁带记录数据的采集处理，及其实际应用效果三方面进行了论述。     

单点高密度地震资料的信息重构去噪处理方法

单点高密度地震勘探技术采用点激发、点接收、小道距、大道数的采集方式,可以弥补常规组合采集方法存在组内干扰等缺点,满足高精度地震勘探的需要.单点高密度地震资料单炮记录信噪比较低、去噪难度较大,采用常规去噪技术效果不理想.单点高密度空间采样具有空间无假频采样,真实记录地震波场的优势,可以对单炮记录数据进行信息重构.信息重构去噪处理方法,就是根据噪音差异最大化的去噪思想,将单点高密度地震资料的信息进行重构,尽量使得重构后的资料中噪音在各地震道之间的差异加大,然后再进行去噪处理.信息重构方法可以在时空域实现,也可以通过分频处理实现.该方法简单灵活,可以得到较好的去噪效果,改善地震资料的成像精度.     

基于数据驱动和反演策略的时空域随机噪声衰减方法（英文）

常规的时间-空间域和频率-空间域预测滤波方法假设地震记录由地震信号和随机噪声两部分构成,即所谓的加噪声模型,但是,在对随机噪声进行估算时,又假设随机噪声可以通过预测误差滤波器由地震记录中进行预测,即所谓的源噪声模型。这种前后不一致的噪声模型降低了该类方法的去噪能力和保幅性能。为此,本文提出了一种基于反演的时空域随机噪声衰减方法。它首先从地震数据中估算预测滤波算子,该算子表征了地震信号的可预测性,自适应地描述了地震信号的空间结构。在得到预测误差算子之后,将该算子作为正则化约束引入到地震信号反演系统,由含有随机噪声的地震数据直接反演地震信号。不同于常规随机噪声衰减方法,该方法将随机噪声衰减问题归结为正则化约束下的地震信号反演问题,克服了常规方法噪声模型的不一致性问题。我们采用模型数据和实际数据进行了实验分析,并与常规方法进行了效果对比。实验结果表明:与常规方法相比,本文方法在噪声压制的同时,没有对有效信号产生明显伤害,具有更好的振幅保持能力。     

地震数据实时自适应压缩方法研究

本文探讨了二种地震数据实时自适应压缩方法。自适应采样是我们在总结传统的采样方法的基础上,结合地震信号频率变化特点,对地震信号所采取的一种波形压缩方法。自适应增量编码ADPCM法则在自适应采样压缩的基础上将地震数据又压缩了二倍,进一步提高了压缩效果。两种方法有力配合,使短、中长、长周期地震记录分别压缩了12倍、30倍、10倍以上。压缩恢复波形无论在时域分析(相关系数达0.997以上)还是在频域分析,失真都非常小,基本达到无畸变压缩。上述两种方法算法简单,计算量小,易于地震数据的高速采集、传输及记录。自适应采样法目前已应用于国家地震局地球物理所六室研制的BSO系统中。      

高密度偏移技术原理与应用(英文)

针对宽频带高分辨率地震剖面的空间假频问题,本文提出了高密度偏移处理的解决方案。首先对地震空间假频的定义进行了分析,认识到偏移地震剖面与叠加地震剖面中的空间假频是有差异的,偏移地震剖面比叠加地震剖面更易产生空间假频。其次根据地震波动理论,认为野外空间低密度采集的地震信号,包含着地下高密度的地质信息,进而提出地震偏移输出是新的空间采样过程,只要地震叠前时间偏移输出高密度采样,CDP道间距足够小,就可以防止宽频带高分辨率偏移剖面的空间假频。利用二维地震正演模型分析高密度偏移方法的可行性,表明低密度采集的地震数据高密度空间采样叠前偏移处理可以消除地震空间假频噪声。对松辽盆地大庆油田低密度采集的地震资料高密度叠前偏移及提高分辨率处理后,消除了宽频带高分辨率地震的空间假频,宽频带高分辨率地震剖面地震空间分辨率明显提高。     

浅层地震勘探数据拟同步采集时差分析与实践

理想的地震勘探数据采集,其硬件系统采用多道同步方式实现,保证多路信号的时间或相位一致性.理论时差分析表明,就地震信号的初至时刻来看,多路同步采集系统也存在系统误差.浅层地震勘探数据记录道数少,采用单个A/D模数转换器件通过逻辑系统控制实现少量地震道的多路循环分时采集,在满足采样定理所需采样频率和不增加地震信号初至系统误差的前提下,可以以较少的硬件成本实现浅层地震信号的有效采集,这种采集方式我们称之为有效拟同步采集;通过实践证明了其采集方式的有效性.     

HS-1盒式数字磁带机

HS—1盒式数字磁带机的研制,是把普通立体声机机芯改装为记录机构,并研制符合要求的写读电路,它是一种具有较高精度、高记录密度、廉价的便携式数字记录器,可供流动台网或其他场合应用。当多路的模拟地震信号往数字采集系统——768多路数字化地震遥测系统(发端)处理,并以串价码形式输出时,HS—1盒带机可以不失真地记录这些信号。因此,盒带机在系统中起到了存贮信息和替代有线或无线通道而传输信息的作用。若整个系统具有判别地震并能发盒带机起动的功能,那么同样一盒磁带可以存贮和传输有用的地震信号     

768工程中地震数据处理系统简介

前言无人值守地震台站的地震信号,经放大调制以后,转换成适于遥测通路所要求的形式,通过有线或无线遥测系统传至台网中心,解调以后集中记录于模拟磁带,并用统一的绝对时间授时,经模数转换以后进入计算机对数据进行实时自动处理。这样的信息记录及处理系统,提高了数据处理的速度与精度,节约了大批台站管理人员。本文主要介绍国家地震局768工程中地震数据处理用的原理方法和程序系统。     

人工爆炸地震野外数据处理装置

1988年底在华南地区连县-港口近400km的测线上,首次使用了中国科学院地球物理研究所研制的人工爆炸地震野外数据处理装置.该装置由AT型微机及必要的接口板和外围装置组成,能在野外条件下把模拟或数字记录仪记录结果以数字数据形式输入计算机,并进行显示、打印、存储等操作.由于成功地解决了诸如磁带信号直接屏幕扫描搜寻,时间信号自动识别、解码,钟差和零时信号屏幕光点比测,采样率随磁带速度自动调节,多通道长时间信号连续存储,数字滤波和再采样,用普通打印机快速打印高分辨率图形等技术问题,我们在野外记录后2-3天内即能绘出全测线120道记录的剖面图,达到了前所未有的高速度.     

模拟与数字检波器记录精度对比及其对信噪比的影响

动圈式模拟检波器与MEMS数字检波器是当前地震勘探野外采集中非常具有代表性的两种检波器,前者的典型代表是20DX,是无源检波器;后者的典型代表是法国Sercel公司生产的DSU系列,是有源检波器.在经由地震仪采集地震信号的时候,20DX产生的模拟电信号由A/D转换器完成模数转换,由地震仪记录到磁带上;DSU系列则借助检波器自身的ASIC芯片完成模数转换.由于以上转换过程以及其他参与信号采集的元器件不同,二者的动态范围是有差异的.同时,因为20DX检波器是速度检波器,DSU系列是加速度检波器,所以容易使得人们在判定其由A/D转换器记录位数以及本底噪声定义的瞬时动态范围对数据信噪比的影响时产生混淆.基于模拟数据以及实际试验资料,验证了DSU系列加速度检波器在记录地震数据时,并没有信噪比方面的优势.     

基于seislet变换的反假频迭代数据插值方法

许多地震资料处理方法需要完整的数据信息,但是受野外施工条件等因素的影响,观测系统很难记录完整的地震波场,如空间采样率不足和地震道缺失等现象,尤其是缺失的叠前地震数据时常产生空间假频现象,给后续处理流程中很多重要环节带来严重的影响.传统数据插值方法通常很难同时解决数据缺失和空间假频问题,因此开发有效的反空间假频数据插值方法具有重要的意义.本文通过同时改变时间和空间方向采样比例,利用预测误差滤波器的尺度缩放不变性,计算反空间假频地震倾角模式,构建可有效压缩含空间假频不完整地震数据的反假频seislet变换方法,通过压缩感知Bregman迭代算法,对缺失地震数据进行反假频插值.理论模型和实际数据的处理结果验证了基于seislet变换的迭代插值方法可以有效地恢复含有假频的缺失地震信息.     

海城震区深地震测深资料A/D转换方法及其效果的研究

介绍深地震测深模拟磁带资料在CROMEMCO型微机上实现A/D转换的方法及其效果。在实现A/D转换研究中,进行了时标信号采集方式、六响信号处理、模拟回放电路改进等方法的试验,从而提高了A/D转换精度与效果。经对海城震区实际资料分析可知:该系统A/D转换精度达到了规范要求。     

瞬态滤波器设计及其在地方地震观测中的应用研究

目前地震数据采集器使用的最后两级数字滤波器相位有最小相位和线性相位两种。相位特性直接影响着记录的地震波形数据质量,最小相位滤波器的相位特性非线性严重,引起波形失真,线性相位滤波器带来“前缀波”。本文介绍了一种专用于地震波形采集的瞬态滤波器的设计及其观测分析研究。该瞬态滤波器既有最小相位特性,又有较好的线性相位特性,具有良好的瞬态响应波形。地方震实测数据表明,使用瞬态滤波器记录的地震波,没有"前缀"波出现,初动半周期也没有被展宽,波形失真最小。因为通带至过渡带转角平缓和过渡带滚降速率低是所有瞬态特性良好的滤波器的共同特征,故使用瞬态滤波必须付出的代价是提高采样率来确保通带上边沿频率保持不变。     

瞬态滤波器设计及其在地方地震观测中的应用研究

目前地震数据采集器使用的最后两级数字滤波器相位有最小相位和线性相位两种。相位特性直接影响着记录的地震波形数据质量,最小相位滤波器的相位特性非线性严重,引起波形失真,线性相位滤波器带来“前缀波”。本文介绍了一种专用于地震波形采集的瞬态滤波器的设计及其观测分析研究。该瞬态滤波器既有最小相位特性,又有较好的线性相位特性,具有良好的瞬态响应波形。地方震实测数据表明,使用瞬态滤波器记录的地震波,没有"前缀"波出现,初动半周期也没有被展宽,波形失真最小。因为通带至过渡带转角平缓和过渡带滚降速率低是所有瞬态特性良好的滤波器的共同特征,故使用瞬态滤波必须付出的代价是提高采样率来确保通带上边沿频率保持不变。