多次波贡献道集优化在波场延拓压制多次波中的应用

基于波场延拓的多次波预测和减去技术是压制水层多次波的有效手段。常规波场延拓方法中,由已知的原始波场通过与水底各点的格林函数褶积来预测地震数据中的多次波,但在进行褶积相加时只有稳相点附近的能量才对求和结果有影响。提出了一种基于高精度拉东变换的稳相点拾取方法,是利用拉东域中的低曲率信息提取稳相点附近的同相轴,利用KL变换突出水平同相轴,得到优化的多次波贡献道集,对其进行叠加,能够很好地解决波场延拓预测的多次波存在假象的问题,并采用贝叶斯匹配减去技术将预测的多次波去除,提高了预测的多次波的精度,在同相轴两端出现的假象得到了很好的消除,理论和实际数据的应用结果验证了该方法的有效性和可行性。      

基于克希霍夫积分的３Ｄ保幅多次波衰减方法在浅海资料中的应用

海底电缆 ＯＢＣ由于其采集方式的特殊性,能够在浅水环境下获得高品质的地震资料,相对拖缆采集能获取更多的地下有效信息。然而由于不同于拖缆的观测方式,加上海底崎岖不平产生的变周期多次波干扰,使得获得理想的成像剖面成为一大难题。因此,在保护地层有效反射的情况下尽可能地压制多次波成为首要任务。相对于其他多次波压制方法,基于水层建模理论的 ＭＷＤ方法能够更好地应用于 ＯＢＣ数据进行多次波压制。但是
常规 ＭＷＤ方法仅考虑波场在水层中的传播时间和集合扩散特征,因此不能精确地预测多次波振幅。为 解 决 该问题,本次研究在常规 ＭＷＤ方法的基础上,采用基于 Ｋｒｉｃｈｈｏｆｆ积分法对多次波贡献道集进行角度约束后叠加,有效解决了常规 ＭＷＤ方法预测多次波模型存在振幅误差的问题,使预测模型结果与实际多次波较为匹配,为后续的保幅去多次波提供了基础。理论模型和实际数据测试表明,该方法能取得较好的去多次波效果。      

采用变系数回归模型提取GPS坐标序列季节性信号

提出采用变系数回归模型提取连续GPS坐标序列中包含的振幅时变季节性信号。对模拟数据及实际GPS坐标序列两组数据的分析结果表明,变系数回归模型在提取GPS坐标序列季节信号方面比传统模型更有效。经处理,GPS坐标序列能获得更合理的速度及噪声估计。     

地震计与垂直摆倾斜仪同点观测数据对比

利用垂直摆倾斜仪与地震计进行同点观测对比实验。将传感器输出信号统一采样后,以时域背景噪声包络为标准对数据进行统一量化,计算振幅谱,根据振幅随频率的变化判断2种仪器对不同信号的检测能力。在此基础上,以背景噪声、地震波、固体潮汐为天然测试信号测试2种仪器的检测能力。结果表明,对于固体潮汐所在的长周期频段的信号,垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计,地震计在该频段的记录数据主要来源于仪器噪声;对于远震面波,2种仪器皆有较好的记录效果,其中垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计;近震及地方震引起的高频地震动处于垂直摆倾斜仪设计的响应通带之外,数据可比性不大。     

基于频率拓展的表面多次波压制方法

为消除多次波预测中多余的子波效应,拓宽地震数据的频带,使预测多次波的走时、振幅和相位与实际的多次波相吻合,根据原始数据,衍生频率拓展道等多道地震数据;根据最小二乘原则,得到自适应滤波器和压制多次波后的有效波数据。结果表明:基于频率拓展的多次波压制方法,能够有效压制多次波,提高地震资料的信噪比;对水平层状模型测试结果频谱分析,自适应相减后得到的有效波同预测的多次波相比,频带拓宽,高频能量增强;通过对SMAART模型测试,基于频率拓展的多次波压制方法在噪声较强的情况下,也能得到很好的多次波压制效果。对于地质结构较复杂的情况,与抛物Radon变换滤波法相比,该方法多次波压制效果更好,并且不损害有效波能量。     

高精度广义KL变换波场分离与去噪

KL滤波是地震数据处理中的重要方法技术之一。针对在实际中如何有效地应用好KL变换的问题，结合有效波同相轴高精度拾取和排齐技术，采用奇异值分解（SVD）算法实现KL变换，使KL滤波适用于任意弯曲同相轴的分离与消除。理论模型计算和实际资料处理试验表明，使甬该方法能有效地分离相干噪声和随机噪声，提高地震记录的信噪比，简单实用．便于操作。     

正压波和斜压波的三波共振与低频振荡

通过引进δ＝Ｈ＿１／Ｈ＿２参数，对两层模式中的正压波和斜压波（考虑了层结作用）的三波共振进行了研究，结果表明：δ叁数对三波共振条件有很大的影响；并进一步讨论了在一定初始振幅的条件下，δ参数和非线性强度对三波共振周期的影响；指出：在一定的初始振佰、δ参戮和非线性强度的条件下，大气中可以形成６０天以上的甚低频振荡及３０～６０天和准两周的低须振荡。     

江蓠在不同水层中的光合作用与生长

1962年和1980年先后两次在汕尾港进行了江蓠在不同水层中的光合作用试验及生长情况观察。两次试验的结果基本一致。 (1)越接近海水表面江蓠的光合作用越旺盛,生长速度也快;越向水的深层江蓠的光合作用越差,生长速度也越慢。 (2)海水的透明度似乎成了相抵深度,即在该水层中江蓠光合作用产生的氧几乎等于江蓠呼吸作用所消耗的氧。在该深度以下的水层中,江蓠几乎停止生长。在进行江蓠人工栽培的时候,应考虑尽量采用浮筏式栽培,使江蓠藻体悬浮水面,可获得高产。在透明度较大的海区,可考虑采用垂下式浮筏栽培,但最好在水深1.5米以内,可望获得高产。这两次试验,从理论上得到了说明,又从我们的多年生产实践也证明了这一点。     

利用深源近震高频Ps转换波震相研究松辽盆地沉积层结构

本文利用高频深源近震地震波形数据的R/Z比来获取沉积盆地速度结构,并以2011-05-10发生在黑龙江省与吉林省交界处(131.09°E,43.32°N)的M W5.7深源地震(深度554.9 km)为例,分析位于松辽盆地沉积层内部NECESSArray中的22个台站记录到的0.5~2 Hz数据,利用沉积盆地对地震波的到时延迟效应及P波和Ps转换波的振幅信息,通过对沉积盆地底部剪切波速度与厚度进行网格搜索获得松辽盆地的速度结构。结果显示,22个台站下方的沉积层顶部剪切波速度为0.1~1.0 km/s,且盆地边缘速度较大,盆地厚度为0~6.5 km,总体呈现内部大于边缘的状态。与已有结果相比,本文结果在沉积层边缘地带较符合实际趋势,表明利用高频近震深源Ps转换波的方法可以较好地获得沉积盆地内部的速度结构。     

倾斜界面PS转换波速度比和倾角提取的差值谱方法

首次提出了采用差值谱同时提取转换波速度比和界面倾角的方法。对于倾斜界面的PS转换波地震数据,获取界面上介质的纵横波速度比和反射界面的倾角,是转换波地震数据后续一系列处理流程的关键。通过预设速度比和倾角抽取CCP共转换点道集,并对其进行速度比谱计算,将速度比谱中获得的速度比估算值与预设值作差,在一定范围内改变速度比和倾角值,得到多个速度比差值,最后生成分别以速度比和倾角为坐标的二维差值谱,通过分析差值谱提取纵横波速度比和界面倾角。该方法能够同时对2个未知参数进行提取,获得的结果误差较小,可以为转换波后续处理提供可靠依据。      

基于PCA的井间地震偏振分析方法及其应用

基于主成分分析(principal component analysis, PCA)方法构建理论模型进行三分量地震偏振分析试算,获得较准确的检波器的水平方位角和垂直倾角,然后对地震响应进行坐标旋转,从而校正检波器方向。将该方法应用于跨孔井间弹性波波速测试,对实测资料进行偏振分析可知,初至P波与初至S波分别在H_P分量和R分量中得到加强,不仅有利于初至起跳的拾取,还可以获得较准确的波速资料,为岩土工程设计提供更精确的动力学参数。     

Rockfall localization from seismic polarization considering multiple triaxial geophones and frequency bands

Boulder/rock mass movements generate ground vibrations that can be recorded by geophone networks. Generally, there are two methods applied to rockfall trajectory reconstruction or rockfall seismic localization. One method uses seismic wave arrival times and is achieved by minimizing the differences in signal arrival times between multiple stations by grid map searching. The other method uses seismic polarization and is achieved by calculating eventsource back azimuths from the seismic polarizations of rockfall signals. In this study, we proposed the use of an overdetermined matrix for joint localization based on the polarization method. The overdetermined matrix considers the contributions of all geophones in the network, and at each geophone is assigned a different weight according to the recorded signal qualities and the reliability of the calibrated back azimuths. This method shows a great advantage relative to the case in which only two sensors are employed. Besides, we suggested three marker parameters for proper frequency band selection in back azimuth calculations: energy, rectilinearity, and a special permanent frequency band(SPF). We found that the back azimuths calculated with energy and an SPF are generally close to the real back azimuths measured in the field, while the SPF is limited by seismic attenuation due to a long-distance propagation. The localization results of rockfalls were validated by using field camera videos and in situ calibrations. Three typical cases and 43 artificially released rockfalls are presented in this paper. The proposed method provides an interesting way to locate rockfall events and track rockfall trajectories and avoids the difficulties of obtaining accurate arrival times, as required by the arrival times method.     

Formation of well-mixed warm water column in central Bohai Sea during summer: Role of high-frequency atmospheric forcing

The influence of high-frequency atmospheric forcing on the formation of a well-mixed summer warm water column in the central Bohai Sea is investigated comparing model simulations driven by daily surface forcing and those using monthly forcing data. In the absence of high-frequency atmospheric forcing, numerical simulations have repeatedly failed to reproduce this vertically uniform column of warm water measured over the past 35 years. However, high-frequency surface forcing is found to strongly influence the structure and distribution of the well-mixed warm water column, and simulations are in good agreement with observations. Results show that high frequency forcing enhances vertical mixing over the central bank, intensifies downward heat transport, and homogenizes the water column to form the Bohai central warm column. Evidence presented shows that high frequency forcing plays a dominant role in the formation of the well-mixed warm water column in summer, even without the effects of tidal and surface wave mixing. The present study thus provides a practical and rational way of further improving the performance of oceanic simulations in the Bohai Sea and can be used to adjust parameterization schemes of ocean models.     

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TSP隧道地震预报空洞模型的数值模拟研究

采用有限元方法模拟隧道地震波场,采用波场快照与时间记录相结合的方法,研究空洞对隧道地震波场传播的影响,并对含空洞模型的时间记录进行处理,得到数值模型的速度云图和反射层位图。经数据处理表明,采用TSPwin设定默认值处理得到的速度云图与模型设定的空洞位置比较一致,在提取反射层位图上,空洞反射层呈现条带状特征,需要结合速度云图来确定空洞位置,且P波预报的准确性相对较高。对TSP系统的抗噪性进行研究,表明其具有良好的抗噪性能。最后通过对工程实例的处理,验证了数值模拟所得的结论。     

沂沭断裂带深反射地震资料处理

地震时间剖面可以对地质目标进行精细刻画,但由于变质岩、侵入岩地区存在地质体不规则、地质界线间波阻抗差异不明显、断裂构造倾角高陡等特征,导致地震原始资料具有波场复杂、干扰波发育、资料信噪比低等特点.为获得客观反应实际地质情况的沂沭断裂带深反射地震剖面,通过对研究区原始地震资料细致分析,针对各种干扰波的不同特性特征,分别采...     

Numerical simulation of bubble plumes and an analysis of their seismic attributes

To study the bubble plume’s seismic response characteristics, the model of a plume water body has been built in this article using the bubble-contained medium acoustic velocity model and the stochastic medium theory based on an analysis of both the acoustic characteristics of a bubble-contained water body and the actual features of a plume. The finite difference method is used for forward modelling, and the single-shot seismic record exhibits the characteristics of a scattered wave field generated by a plume. A meaningful conclusion is obtained by extracting seismic attributes from the pre-stack shot gather record of a plume. The values of the amplitude-related seismic attributes increase greatly as the bubble content goes up, and changes in bubble radius will not cause seismic attributes to change, which is primarily observed because the bubble content has a strong impact on the plume’s acoustic velocity, while the bubble radius has a weak impact on the acoustic velocity. The above conclusion provides a theoretical reference for identifying hydrate plumes using seismic methods and contributes to further study on hydrate decomposition and migration, as well as on distribution of the methane bubble in seawater.     

珊溪水库地震波速比时空分布特征

选取P波、S波到时差Δt≤14s的台站数据,使用多台和达法计算珊溪水库地震序列地震波速比,结合地震序列的时空分布特征和发震构造,分析序列的波速比时空分布特征。1)珊溪水库90%的地震波速比分布在1.66~1.75,波速比平均值为1.70;2)珊溪水库地震序列包含有多组地震活动,每组地震的波速比呈开始快速下降之后缓慢上升的变化,每两组地震之间的波速比呈现逐渐增大的趋势,其波速比的变化特征可以归纳为"下降-回升-发生一组地震";3)波速比的变化和震中位置的迁移有一定关系,地震迁移到新的位置时最初几次地震的波速比较大,随后波速比逐渐减小;4)波速比沿深度方向和双溪-焦溪垟断裂方向分布不均匀,位于水库淹没区的双溪-焦溪垟断裂西北段波速比较小,位于水库库岸的双溪-焦溪垟断裂东南段波速比在深度方向上的变化最复杂,存在两个高、低值相间的区域,4级以上地震均发生在这一段5~8km深度处的波速比高、低值过渡区域。     

2017~2018年山东长岛震群双差波速比特征分析

通过限定震群集中区范围,剔除同一台站记录的震中位置相近且具有相同路径的地震波,使用双差波速比两次差分的方法,对2017~2018年长岛地区发生的2个震群的波速比值开展特征分析。通过对震相数据敏感性分析得出,双差波速比方法对Pg波到时较为敏感,资料处理时需要将Pg、Sg波震相误差分别控制在0.02 s和0.20 s以内。最终分析结果显示,长岛震群波速比值在1.69~1.78范围内波动,波速比变化与震群活动过程密切相关;震群几次较大余震发生前,波速比呈现低值状态;主震和余震的波速比变化存在差异,可能反映二者发震机理有所不同。     

空气中声波在井下地震计记录强度的特征分析

基于理论地震图,分别探讨台站埋深、S波速度以及衰减结构对井下地震计噪声强度的影响,发现当台站深度小于参考深度即S波速度与声波速度相等的深度时,声波转换波/P波振幅比随深度变化较小;而当台站深度大于参考深度时,声波转换波/P波振幅比随深度指数下降。利用2015年天津爆炸事件在井下地震计记录的波形,分析井下地震计噪声强度的变化特征,其结果与基于理论地震图的结果一致。