CN113640881B - 多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，在数据采集时呈线性布设多个检波器并在排列两侧不同偏移距利用人工震源激发多个地震波并接收；对于不同震源激发所接收地震波数据通过模式分离方法进行预处理后得到瞬态面波数据；对于每个震源获得的瞬态面波数据通过多重滤波法依次计算相邻两道的F‑V谱，对相同位置不同震源的F‑V谱叠加平均得到合成的F‑V谱，对每个合成的F‑V谱拾取频散曲线并反演，从而得到二维横波速度剖面。本发明提高了瞬态面波探测抗干扰能力和横向分辨率，能够更加精准的探测地下如溶洞、采空区和“孤石”等横向非均匀性较高的目标体，能够极大的提高面波探测的效率，为面波探测方法的推广应用发挥较大的作用。

Description

多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法

技术领域

本发明涉及近地表面波探测技术领域，特别涉及一种多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法。

背景技术

瞬态面波法近年来在浅层地质勘查、地质灾害调查、透明城市探测和无损检测等方面应用非常广泛。与其它的地震探测方法相比，瞬态面波法具有高信噪比、野外采集便捷、垂直分辨率高等特点。在瞬态面波探测中大多采用多道面波分析法(Multi-channelAnalysis ofSurface Wave，简称MASW)，这种面波分析方法利用多道的叠加效应提高频散曲线计算的准确性，从而提高了垂向探测精度。目前在工程方面采用的MASW方法一般一个排列采用12道或24道检波器采集数据并计算出一条频散曲线，由于多道叠加效应，导致其横向分辨率降低，无法满足诸如地下岩溶、采空区和“孤石”等横向非均匀性较强的地质体的探测。

为了提高MASW方法的横向分辨率，Koichi Hayashi等人借鉴地震反射波勘探中共反射点多次覆盖思想，提出了共中心点瞬态多道面波方法，该方法充分利用密集的多覆盖数据可获得相对于常规的瞬态面波方法更密集的频散曲线，从而提高横向分辨率。但是当炮间距较大时共中心点叠加数据所获得的地层的频散信息也同样存在平均效应。为了能够提高面波探测的横向分辨率，尽可能的用少量的道数来计算频散曲线，最佳的方法是利用两道地震数据来计算频散曲线，这种计算频散曲线的方法也是最初面波探测所采用的方法，其计算方法可以采用互相关法(互谱分析方法，SpectrumAnalysis Surface Wave,简称SASW)、多重滤波法等。但是由于采用的道数较少，受干扰程度较大，计算得到的频散曲线误差较大，该方法逐渐被MASW方法替代，MASW方法由于采用了多道叠加技术，对干扰的压制效果较好。

基于以上面波探测的现状，如何在面波探测中既能够利用少量地震道提取频散曲线，又能够压制干扰使得提取的频散曲线精度较高，满足探测的需要。针对这种情况，本发明提供一种多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法(Multiple Offset Surfacewave Tomography,简称MOST)，该方法采用两道数据提取频散曲线，而且利用多偏移距多次激发的地震数据对同一位置的频散曲线进行叠加，可以有效压制干扰，提高频散曲线提取的精度，能够同时保证瞬态面波探测的纵向分辨率和横向分辨率。另一方面，本发明在野外数据采集时同一个排列多偏移距多次激发后整个排列向前移动(前后两个排列重复一个检波器)进行下一个测量，这种数据采集方式的效率较常规瞬态面波探测方法有非常大的提高，从而也增强了面波方法的适用性。

发明内容

本发明提供了一种多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，其目的是为了解决传统的瞬态面波探测方法横向分辨率低、探测精度不高和数据采集效率低的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，包括：

步骤1，在探测区域布设n个检波器，其中，n>2，检波器呈线性排列，在检波器排列的两侧不同偏移距分别设置m个震源，其中，m>1；

步骤2，在设置的m个震源处分别激发地震波并通过布设的n个检波器对激发的地震波数据进行采集接收，得到m个震源激发后的m×n道地震波数据；

步骤3，将一个震源激发后所接收到的n道地震波数据，通过模式分离方法对n道地震波数据进行预处理，去除体波、声波和其他干扰波，得到n道瞬态面波数据；

步骤4，对所述n道瞬态面波数据，通过多重滤波方法依次计算每相邻两个检波器瞬态面波数据的F-V谱，得到n-1个F-V谱；

步骤5，对所述步骤2中所接收到的每个震源的n道地震波数据执行步骤3和步骤4，得到m×(n-1)个F-V谱；

步骤6，将m×(n-1)个F-V谱中相同两个检波器不同震源的瞬态面波数据计算出F-V谱进行叠加平均，得到n-1个合成的F-V谱；

步骤7，对每个合成的F-V谱进行频散曲线拾取，得到n-1条频散曲线；

步骤8，对n-1条频散曲线进行迭代反演，获得二维横波速度剖面。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明的上述实施例所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，提高了瞬态面波探测的抗干扰能力、横向分辨率和纵向分辨率，能够更加精准的探测地下如溶洞、“孤石”、土洞和采空区等横向非均匀性较高的目标体，野外瞬态面波数据采集时，整个检波器排列可以前后相连滚动采集，极大的提高了瞬态面波探测的工作效率，具有较高的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明在野外数据采集时检波器排列和不同偏移距多个震源的布设示意图；

图3为本发明在偏移距为23米处计算出的F-V谱示意图；

图4为本发明在偏移距为23米处的F-V谱图中拾取的频散曲线示意图；

图5为本发明的二维横波速度剖面示意图；

图6为多道面波分析方法(MASW)在偏移距为10米处计算出的F-V谱示意图；

图7为多道面波分析方法(MASW)在偏移距为10米处的F-V谱中拾取的频散曲线示意图；

图8为本发明与多道面波分析方法(MASW)的对比示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的瞬态面波探测方法在瞬态面波探测时横向分辨率低、探测精度不高和数据采集效率低的问题，提供了一种多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法。

如图1至图8所示，本发明的实施例提供了一种多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，包括：步骤1，在探测区域布设n个检波器，其中，n>2，检波器呈线性排列，在检波器排列的两侧不同偏移距分别设置m个震源，其中，m>1；步骤2，在设置的m个震源处分别激发地震波并通过布设的n个检波器对激发的地震波数据进行采集接收，得到m个震源激发后的m×n道地震波数据；步骤3，将一个震源激发后所接收到的n道地震波数据，通过模式分离方法对n道地震波数据进行预处理，去除体波、声波和其他干扰波，得到n道瞬态面波数据；步骤4，对所述n道瞬态面波数据，通过多重滤波方法依次计算每相邻两个检波器瞬态面波数据的F-V谱，得到n-1个F-V谱；步骤5，对所述步骤2中所接收到的每个震源的n道地震波数据执行步骤3和步骤4，得到m×(n-1)个F-V谱；步骤6，将m×(n-1)个F-V谱中相同两个检波器不同震源的瞬态面波数据计算出F-V谱进行叠加平均，得到n-1个合成的F-V谱；步骤7，对每个合成的F-V谱进行频散曲线拾取，得到n-1条频散曲线；步骤8，对n-1条频散曲线进行迭代反演，获得二维横波速度剖面。

本发明的上述实施例所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，在探测区域布设24个检波器，检波器呈线性排列，在检波器排列的两侧不同偏移距分别设置4个震源；在设置的4个震源处分别激发地震波并对激发的地震波数据用布设的24个检波器进行采集接收，得到4个震源的4×24道地震波数据；依次将每个震源的24道地震波数据通过模式分离方法对24道地震波数据进行预处理，去除体波、声波等干扰波，得到每个震源的24道瞬态面波数据；依次将每个震源的24道瞬态面波数据通过多重滤波方法依次计算每相邻两个检波器瞬态面波数据的F-V谱，最后得到4×23个F-V谱；对相同两个检波器不同震源的瞬态面波数据计算出的F-V谱进行叠加平均，得到23个合成的F-V谱；对每个合成的F-V谱进行频散曲线拾取，得到23条频散曲线；对23条频散曲线进行迭代反演，获得二维横波速度剖面。

其中，所述步骤1具体包括：多个检波器按间距线性排列，每两个检波器间的间距设置为等距或不等距；定义偏移距为每个震源与首个检波器之间的距离，设置的最小偏移距不小于一倍检波器的间距，设置的最大偏移距为离震源最远的一个检波器能够接收到明显且完整的面波信号。

本发明的上述实施例所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，多个检波器按照线性排列，检波器数量不限，根据实际拥有的检波器数量布设，检波器布设时确保离震源最远的一个检波器能够接收到有效的面波信号，检波器间距一般情况下为等间距，在特殊情况下可以按不等间距布设，震源激发是在检波器排列的两端不同偏移距激发，同一个检波器需要接收多个不同偏移距的震源激发或同一个偏移距震源多次激发的面波数据。本实施例所述多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法所要探测的对象为采空区，采空区深度约50米，将检波器排列中两两检波器之间的间距设置为2米，检波器数量为24个，检波器排列为线性等间距布设，如图2所示，在特殊场地条件如果不允许等间隔布设时也可采用不等距布设，当在场地条件允许布设更多检波器，人工震源能够激发足够的强的能量情况下布设的检波器数量越多野外数据采集效率就越高；对于多个震源激发的位置是通过在不同偏移距的位置激发多个地震波，偏移距的定义为每个震源与检波器排列中首个检波器之间的距离，震源分别在0米(偏移距20米)、10米(偏移距10米)、76米(偏移距56米)和86米(偏移距66米)，每激发一次就会产生地震波并被布设的检波器排列所接收，通过多个检波器同时进行采集提高了瞬态面波勘探的效率。

其中，所述步骤3具体包括：多个检波器同时对地震波进行采集，其中，每一个检波器采集一道地震波数据，多个检波器获得多道地震波数据，将多道地震波数据根据实际位置放置形成多道时间-空间域数据，将多道时间-空间域数据转换为多道频率-波数域数据或多道频率-相速度域数据，通过模式分离方法分别将每道频率-波数域数据或每道频率-相速度域数据中的声波、体波和其他干扰波进行去除，仅保留瞬态面波数据，将保留的多道瞬态面波数据反变换为时间-空间域数据，得到多道瞬态面波数据。

本发明的上述实施例所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，预处理包括对坏道的删除、检波器相位校正等，在此基础上可以利用F-K变换或拉东变换等方式将检波器排列采集到的一组原始的时间-空间域数据转换为频率-波数域数据或频率-相速度域数据，然后切除频率-波数域数据或频率-相速度域数据中的体波、声波等干扰波，仅保留瞬态面波数据，再将保留的瞬态面波数据反变换到时间-空间域，完成了数据的预处理，从而得到了瞬态面波数据，瞬态面波可以是瑞雷面波，也可以是勒夫面波。

其中，所述步骤4具体包括：步骤41，设定震源数量为m，检波器数量为n，将每道瞬态面波数据进行傅里叶变换，如下所示：

其中，U_i,j(ω)表示第j个震源激发时第i个检波器的瞬态面波数据的频率域数据，ω表示频率，S_i,j表示第j个震源激发时第i个检波器的瞬态面波数据，i表示检波器，i＝1,2,3......n，j表示震源，j＝1,2,3......m，t表示时间，e^-iωt表示简谐波；

步骤42，设计中心频率为ω_g的高斯无相移带通滤波器H_g(ω)，如下所示：

其中，g表示频点序号，g＝1,2,3,......,ng，

α表示衰减因子，ω_max表示给定的最高频率，ω_min表示给定的最低频率，dω表示频率采样间隔，ω_g表示窄带滤波频率，当频率采样间隔为dω时，ω_g＝g*dω，ω_g1表示窄带滤波的下限频率，ω_g2表示窄带滤波的上限频率，ω_g表示中心频率。

其中，所述步骤4还包括：步骤43，将U_i,j(ω)和H_g(ω)相乘后进行傅里叶反变换到时间域，如下所示：

其中，G_i,j,g表示第j个震源激发时第i个检波器的时域数据，H_g表示g频点带通滤波器。

其中，所述步骤4还包括：步骤44，根据第j个震源激发时检波器i和检波器i+1的时域数据计算互相关矩阵，如下所示：

其中，R_s,j,g(τ)表示互相关矩阵，τ表示平移时间，τ＝b·Δt，b表示时间域采样点数，Δt表示时间采样间隔，s表示检波器i和检波器i+1之间的互相关序号，s＝1,2,3,......,n-1，每相邻的两个检波器之间对应一个互相关序号，T表示数据采集最大时间长度；

步骤45，给定相速度范围v_min＜v_q＜v_max，结合相邻的检波器i和检波器i+1的瞬态面波数据的间距为dx，在相速度范围v_min＜v_q＜v_max内取不同的相速度值，计算不同的相速度v_q所对应的时间，如下所示：

其中，t_q表示相速度对应的时间，v_q表示相速度，q＝1,2,3,...,...,nq，

dv表示相速度间隔，v_max表示给定的最大相速度，v_min表示给定的最小相速度。

其中，所述步骤4还包括：步骤46，根据计算出的不同相速度对应的不同时间，在相对应的互相关矩阵R_s,j,g(τ)中搜寻不同时间t_q对应的互相关值，获得第j个震源激发时相邻的检波器i和检波器i+1的瞬态面波数据计算出的F-V谱E_s,j；步骤47，重复执行步骤44至步骤46，依次计算出第j个震源激发时获得的多道瞬态面波数据中每相邻两个检波器的瞬态面波数据的F-V谱，得到n-1个F-V谱E_s,j。

本发明的上述实施例所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，F-V谱为频率-速度谱。

其中，所述步骤6具体包括：步骤61，分别将m×(n-1)个F-V谱E_s,j中不同震源相同互相关序号的F-V谱进行加权平均，如下所示：

其中，

表示合成的互相关序号为s的F-V谱；

步骤62，得到n-1个合成的F-V谱

其中，所述步骤7具体包括：步骤71，分别拾取每个合成的F-V谱

中不同频率的谱最大值所对应的相速度值并生成每个合成的F-V谱对应的频散曲线，得到n-1条频散曲线；步骤72，根据相速度值的特征将频散曲线分为基阶频散曲线和非基阶频散曲线，其中，在同一频率下基阶频散曲线的相速度值最低。

其中，所述步骤8具体包括：通过广义目标函数对n-1条频散曲线进行迭代反演，广义目标函数，如下所示：

其中，G(M)表示广义目标函数，k表示频点数，n_L表示频点总数，M表示任一n层水平模型M＝[V_P,V_S,ρ,h]，

表示第k个频散点的观测的相速度值，

表示第k个频散点的正演计算得到的相速度值，V_P表示纵波速度组成的向量参数，V_S表示横波速度组成的向量参数，ρ表示各层的密度，h表示各层的层厚，

表示第k个频散点位置处频散函数绝对值；

当广义目标函数计算得到的目标函数值小于设定的阈值时，得到不同深度的横波速度值，根据不同深度的横波速度值绘制速度等值线图，得到二维横波速度剖面。

本发明的上述实施例所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，图3为位置在22米和24米处检波器所接收到的瞬态面波数据计算得到的F-V谱；图4为在图3的F-V谱中拾取得到的频散曲线；图5为反演得到的二维横波速度剖面示意图，从图5中可以看出在水平距离22米～46米段，深度在32米～38米存在相对低速异常，推断为采空区，根据钻孔验证也确认了该采空区的存在，从而说明了所述多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法有效性。

本发明的上述实施例所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，在野外瞬态面波数据采集时通过不同偏移距多次激发地震波，多个检波器接收震源激发的地震波数据，利用模式分离方法去除地震波数据中的体波及其它干扰波，通过每相邻两个检波器的瞬态面波数据计算F-V谱，获得每次震源激发的多个F-V谱，分别将每次震源激发的多个F-V谱中根据相同的两个检波器数据计算出所有F-V谱进行叠加后平均。这样一个排列多个检波器就会得到不同位置多个合成的F-V谱，分别对每个合成的F-V谱中提取频散曲线并进行迭代反演获得二维横波速度剖面。所述多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法能够利用多次震源激发后相同位置相邻的两个检波器的瞬态面波数据的融合，能够准确的提取频散曲线，进而反演得到二横向高分辨率的横波速度剖面。

本发明的上述实施例所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，将所述多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法(MOST)与常规的多道面波分析方法(MASW)进行对比分析，图6为利用多道面波分析方法(MASW)对偏移距为10米处的数据计算出的F-V谱示意图。将得到的F-V谱提取频散曲线就得到如图7所示的偏移距为10米处频散曲线。由于多道面波分析方法(MASW)对于一个震源所激发并接收的多道地震波数据只能计算出一个频散曲线，一般情况下将其结果放置于排列中间，也就是23米位置处。从图5得到的二维横波速度剖面示意图中可以看出采空区位于22米～46米段，如果用常规的多道面波分析方法将测量结果放置于23米处则显然与实际不符合，而且也没有横向分辨率，不能确定采空区的边界。为了更加清晰的展示所述多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法与常规多道面波分析方法(MASW)的区别，从图8中可以看出，多道面波分析方法(MASW)是仅对一个偏移距的多道面波数据进行处理得到一条频散曲线且置于排列中间位置，而所述多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法(MOST)是对检波器排列所接收的多个偏移距的多道瞬态面波数据进行处理得到不同位置的多条频散曲线，频散曲线增多且间距减小，提高了瞬态面波探测的横向分辨率、纵向分辨率和频散曲线提取的精度，可以有效压制干扰。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，其特征在于，包括：

步骤1，在探测区域布设n个检波器，其中，n>2，检波器呈线性排列，在检波器排列的两侧不同偏移距分别设置m个震源，其中，m>1；

步骤2，在设置的m个震源处分别激发地震波并通过布设的n个检波器对激发的地震波数据进行采集接收，得到m个震源激发后的m×n道地震波数据；

步骤3，将一个震源激发后所接收到的n道地震波数据，通过模式分离方法对n道地震波数据进行预处理，去除体波、声波和其他干扰波，得到n道瞬态面波数据；

步骤4，对所述n道瞬态面波数据，通过多重滤波方法依次计算每相邻两个检波器瞬态面波数据的F-V谱，得到n-1个F-V谱；

步骤5，对所述步骤2中所接收到的每个震源的n道地震波数据执行步骤3和步骤4，得到m×(n-1)个F-V谱；

步骤6，将m×(n-1)个F-V谱中相同两个检波器不同震源的瞬态面波数据计算出的F-V谱进行叠加平均，得到n-1个合成的F-V谱；

步骤7，对每个合成的F-V谱进行频散曲线拾取，得到n-1条频散曲线；

步骤8，对n-1条频散曲线进行迭代反演，获得二维横波速度剖面。

2.根据权利要求1所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：

多个检波器按间距线性排列，每两个检波器间的间距设置为等距或不等距；定义偏移距为每个震源与首个检波器之间的距离，设置的最小偏移距不小于一倍检波器的间距，设置的最大偏移距为离震源最远的一个检波器能够接收到明显且完整的面波信号。

3.根据权利要求2所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

多个检波器同时对地震波进行采集，其中，每一个检波器采集一道地震波数据，多个检波器获得多道地震波数据，将多道地震波数据根据实际位置放置形成多道时间-空间域数据，将多道时间-空间域数据转换为多道频率-波数域数据或多道频率-相速度域数据，通过模式分离方法分别将每道频率-波数域数据或每道频率-相速度域数据中的声波、体波和其他干扰波进行去除，仅保留瞬态面波数据，将保留的多道瞬态面波数据反变换为时间-空间域数据，得到多道瞬态面波数据。

4.根据权利要求3所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：

步骤41，设定震源数量为m，检波器数量为n，将每道瞬态面波数据进行傅里叶变换，如下所示：

其中，c表示检波器，c＝1,2,3......n，j表示震源，j＝1,2,3......m，U_c,j(ω)表示第j个震源激发时第c个检波器的瞬态面波数据的频率域数据，ω表示频率，S_c,j表示第j个震源激发时第c个检波器的瞬态面波数据，t表示时间，e^-iωt表示简谐波；

步骤42，设计中心频率为ω_g的高斯无相移带通滤波器H_g(ω)，如下所示：

其中，g表示频点序号，g＝1,2,3,......,ng，

α表示衰减因子，ω_max表示给定的最高频率，ω_min表示给定的最低频率，dω表示频率采样间隔，ω_g表示窄带滤波中心频率，当频率采样间隔为dω时，ω_g＝g*dω，ω_g1表示窄带滤波的下限频率，ω_g2表示窄带滤波的上限频率。

5.根据权利要求4所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，其特征在于，所述步骤4还包括：

步骤43，将U_c,j(ω)和H_g(ω)相乘后进行傅里叶反变换到时间域，如下所示：

其中，G_c,j,g表示第j个震源激发时第c个检波器的时域数据，H_g表示g频点带通滤波器。

6.根据权利要求5所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，其特征在于，所述步骤4还包括：

步骤44，根据第j个震源激发时检波器c和检波器c+1的时域数据计算互相关矩阵，如下所示：

其中，R_s,j,g(τ)表示互相关矩阵，τ表示平移时间，τ＝b·Δt，b表示时间域采样点数，Δt表示时间采样间隔，s表示检波器c和检波器c+1之间的互相关序号，s＝1,2,3,......,n-1，每相邻的两个检波器之间对应一个互相关序号，T表示数据采集最大时间长度；

步骤45，给定相速度范围v_min＜v_q＜v_max，结合相邻的检波器c和检波器c+1的瞬态面波数据的间距为dx，在相速度范围v_min＜v_q＜v_max内取不同的相速度值，计算不同的相速度v_q所对应的时间，如下所示：

其中，t_q表示相速度对应的时间，v_q表示相速度，q＝1,2,3,...,...,nq，

dv表示相速度间隔，v_max表示给定的最大相速度，v_min表示给定的最小相速度。

7.根据权利要求6所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，其特征在于，所述步骤4还包括：

步骤46，根据计算出的不同相速度对应的不同时间，在相对应的互相关矩阵R_s,j,g(τ)中搜寻不同时间t_q对应的互相关值，获得第j个震源激发时相邻的检波器c和检波器c+1的瞬态面波数据计算出的F-V谱E_s,j；

步骤47，重复执行步骤44至步骤46，依次计算出第j个震源激发时获得的多道瞬态面波数据中每相邻两个检波器的瞬态面波数据的F-V谱，得到n-1个F-V谱E_s,j。

8.根据权利要求7所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，其特征在于，所述步骤6具体包括：

步骤61，分别将m×(n-1)个F-V谱E_s,j中不同震源相同互相关序号的F-V谱进行加权平均，如下所示：

其中，

表示合成的互相关序号为s的F-V谱；

步骤62，得到n-1个合成的F-V谱

9.根据权利要求8所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，其特征在于，所述步骤7具体包括：

步骤71，分别拾取每个合成的F-V谱

中不同频率的谱最大值所对应的相速度值并生成每个合成的F-V谱对应的频散曲线，得到n-1条频散曲线；

步骤72，根据相速度值的特征将频散曲线分为基阶频散曲线和非基阶频散曲线，其中，在同一频率下基阶频散曲线的相速度值最低。

10.根据权利要求9所述的多偏移距二维横向高分辨率瞬态面波探测方法，其特征在于，所述步骤8具体包括：

通过广义目标函数对n-1条频散曲线进行迭代反演，广义目标函数，如下所示：

其中，G(M)表示广义目标函数，n_L表示频散点总数，M表示任一n_H层水平模型M＝[V_P,V_S,ρ,h]，

表示第k个频散点的观测的相速度值，

表示第k个频散点的正演计算得到的相速度值，V_P表示纵波速度组成的向量参数，V_S表示横波速度组成的向量参数，ρ表示各层的密度，h表示各层的层厚，

表示第k个频散点位置处频散函数绝对值；

当广义目标函数计算得到的目标函数值小于设定的阈值时，得到不同深度的横波速度值，根据不同深度的横波速度值绘制速度等值线图，得到二维横波速度剖面。

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