CN113900145B - 一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法和装置 - Google Patents
一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113900145B CN113900145B CN202111166880.6A CN202111166880A CN113900145B CN 113900145 B CN113900145 B CN 113900145B CN 202111166880 A CN202111166880 A CN 202111166880A CN 113900145 B CN113900145 B CN 113900145B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micro
- curve
- motion signals
- detected
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 22
- JOJYUFGTMHSFEE-YONYXQDTSA-M Cytarabine ocfosphate Chemical compound [Na+].O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](COP([O-])(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCCCC)O[C@H]1N1C(=O)N=C(N)C=C1 JOJYUFGTMHSFEE-YONYXQDTSA-M 0.000 claims description 20
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 14
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 9
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 7
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010291 electrical method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/30—Analysis
- G01V1/303—Analysis for determining velocity profiles or travel times
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/288—Event detection in seismic signals, e.g. microseismics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法，所述方法包括：通过检波器采集待探测区域的微动信号，从所述微动信号中提取瑞利面波的频散曲线；以及利用单点H/V谱比法计算所述微动信号的H/V曲线；根据联合反演目标函数对所述频散曲线和所述H/V曲线进行联合反演，以推测所述待探测区域的地下横波速度分布。能够有效提高物探外业效率以及解译成果精度，以实现低成本、易实施、高精度的探测地下空间结构。
Description
技术领域
本发明涉及地下空间勘探技术领域，尤其涉及一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法和装置。
背景技术
地球表层即使没有发生地震，其上的每一点、每一个物体每时每刻都在以微小的幅度振动着，这种振动叫做微动。一般情况下，微动的振动幅度很小，介于10-4-10-3mm之间，一般情况下人类是感受不到的。微动主要由两种因素引起的，一种是人类的日常活动，比如工程施工、交通、机器运转等；另一种是自然因素，比如刮风、下雨、潮汐等。由于人类活动和自然现象在时间和空间上一直是随机的、无规律的变化的，因此微动信号也是无规律的变化的。微动信号的振源是复杂的，微动信号是周围各种振源产生的各个方向的一系列的波的叠加，其中包含着来自地下振源的信息、波的传播路径和地下地质结构信息。当地下震源足够远时，微动信号的主要成分可以认为是面波。通过研究面波的频散特性可以知道地下地质结构，因此微动勘探主要是研究微动信号中的面波。
由于工程场地的横波速度在场地动力学评价、土层地震反应分析、定量评价场地条件、划分地层结构等方面是一个非常重要的参数，因此获取工程场地的横波速度结构对于工程勘察非常重要。传统的人工源面波勘探方法在深部的能量小、易对场地周围环境造成影响。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法和装置，能够有效提高物探外业效率以及解译成果精度，以实现低成本、易实施、高精度的探测地下空间结构。
为实现上述目的，本发明提供一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法，所述方法包括：
通过检波器采集待探测区域的微动信号，从所述微动信号中提取瑞利面波的频散曲线；以及
利用单点H/V谱比法计算所述微动信号的H/V曲线；
根据联合反演目标函数对所述频散曲线和所述H/V曲线进行联合反演，以推测所述待探测区域的地下横波速度分布。
优选的，所述通过检波器采集待探测区域的微动信号，从所述微动信号中提取瑞利面波的频散曲线的步骤包括：
采用基于ESPAC法的直线型台阵方式将多个所述检波器在所述待探测区域按预设线路进行布设以采集所述微动信号；
对各个台阵中不同检波距进行分组后并基于SPAC法进行对所述微动信号进行处理，得到多个所述检波器排列长度所对应剖面的频散曲线。
优选的，所述对各个台阵中不同检波距进行分组后并基于SPAC法进行对所述微动信号进行处理，得到多个所述检波器排列长度所对应剖面的频散曲线的步骤包括：
利用傅里叶变换计算每个台站的所述微动信号的自功率谱以及两两台站之间的互功率谱，以计算每两两台站之间的自相关系数；
将所述自相关系数与第一类标准零阶Bessel函数做拟合，得到频散曲线。
优选的，所述利用单点H/V谱比法计算所述微动信号的H/V曲线的步骤包括：
确定土石分界面深度H和H/V曲线的峰值频率f0之间的幂函数关系为基于所述幂函数关系确定所述待探测区域的土石分界面深度，其中，a、b为常数。
优选的，所述联合反演目标函数包括利用Occam算法和广义最小二乘算法构建所述联合反演目标函数。
为实现上述目的，本发明还提供一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测装置，所述装置包括：
采集单元，用于通过检波器采集待探测区域的微动信号，从所述微动信号中提取瑞利面波的频散曲线；以及
计算单元，用于利用单点H/V谱比法计算所述微动信号的H/V曲线；
推测单元，用于根据联合反演目标函数对所述频散曲线和所述H/V曲线进行联合反演，以推测所述待探测区域的地下横波速度分布。
优选的，所述采集单元，包括：
布设单元，用于采用基于ESPAC法的直线型台阵方式将多个所述检波器在所述待探测区域按预设线路进行布设以采集所述微动信号；
处理单元，用于对各个台阵中不同检波距进行分组后并基于SPAC法进行对所述微动信号进行处理，得到多个所述检波器排列长度所对应剖面的频散曲线。
优选的，所述处理单元，进一步用于：
利用傅里叶变换计算每个台站的所述微动信号的自功率谱以及两两台站之间的互功率谱，以计算每两两台站之间的自相关系数；
将所述自相关系数与第一类标准零阶Bessel函数做拟合，得到频散曲线。
优选的，所述计算单元，进一步用于：
确定土石分界面深度H和H/V曲线的峰值频率f0之间的幂函数关系为基于所述幂函数关系确定所述待探测区域的土石分界面深度，其中，a、b为常数。
优选的，所述联合反演目标函数包括利用Occam算法和广义最小二乘算法构建所述联合反演目标函数。
本发明的有益效果：
以上方案，基于微动技术在探测地下空间结构，获知岩土层的基本构成实现了低成本、易实施、高精度等优点，能够高效的利用H/V谱比法获得H/V曲线的峰值频率，进一步划分地层、确定基岩面，有效提高物探外业效率以及解译成果精度。
以上方案，采用基于ESPAC法的直线型台阵方式进行布设，克服了SPAC法台阵布设和场地(传统的SPAC法只能用圆形台阵布测且要求场地比较宽阔平坦)受限的缺点，大大提高外业效率，台阵布设方式简单、由面带点，大大提高横向分辨率和解译深度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法的流程示意图。
图2为本发明一实施例提供的一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测装置的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
以下结合实施例详细阐述本发明的内容。
参照图1所示为本发明实施例提供的一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法的流程示意图。
本实施例中，该方法包括：
S11，通过检波器采集待探测区域的微动信号，从所述微动信号中提取瑞利面波的频散曲线；以及
S12，利用单点H/V谱比法计算所述微动信号的H/V曲线；
S13，根据联合反演目标函数对所述频散曲线和所述H/V曲线进行联合反演，以推测所述待探测区域的地下横波速度分布。
其中，所述联合反演目标函数包括利用Occam算法和广义最小二乘算法构建所述联合反演目标函数。
在本实施例中，利用SPAC法和单点H/V谱比法对微动信号进行联合反演，推导了SPAC法从微动信号中提取频散曲线的公式和单点H/V谱比法从微动信号中提取H/V曲线的公式，利用Occam算法和广义最小二乘算法反演的原理，设计了联合反演的目标函数。通过计算理论模型频散曲线和H/V曲线，并进行联合反演，将联合反演的结果与H/V曲线反演的结果进行对比，分析联合反演的有效性。通过计算三层层状递增模型、三层层状软弱夹层模型和四层层状递增模型的理论频散曲线与实测频散曲线的误差以及理论H/V曲线和实测H/V曲线的误差，确定两种方法的各自的权重，再将两种方法进行联合反演获知地层信息，并与H/V曲线反演的地层信息及理论模型参数进行对比，分析联合反演在模型中的实用性。利用SPAC法和单点H/V谱比法对实际场区的微动数据进行联合反演，分析联合反演的实测效果。利用SPAC法在实际场区采集微动数据，利用SPAC法和H/V谱比法分别提取频散曲线和H/V曲线，并进行联合反演，获取地下地质结构，分析联合反演在实际工程中的实用性。
其中，在步骤S11中，所述通过检波器采集待探测区域的微动信号，从所述微动信号中提取瑞利面波的频散曲线的步骤包括：
S11-1，采用基于ESPAC法的直线型台阵方式将多个所述检波器在所述待探测区域按预设线路进行布设以采集所述微动信号；
S11-2，对各个台阵中不同检波距进行分组后并基于SPAC法进行对所述微动信号进行处理，得到多个所述检波器排列长度所对应剖面的频散曲线。
在本实施例中，从微动信号中提取瑞利面波的频散特性，再通过对频散曲线等来推测地下的横波速度分布。进一步的，根据ESPAC法原理，将任意两组检波器数据经过一系列的运算，就能得到对应两个检波器中心点下方的频散曲线，采用直线型台阵方式，这样能够便于布设，比如按公路勘察线路布置。例如，假设有n个检波器，就有(n-1)/2个组合方式，半径种类有n-1个，这种方式与传统的SPAC法不同的是：需要先将各种组合，按解译点位置分组，再按传统的SPAC方法进行数据处理，就能获得n个检波器排列长度的剖面成果，而不是传统的SPAC的单点成果曲线。ESPAC法能够克服了SPAC法台阵布设受限的缺点，我们采用基于ESPAC法理论的直线型台阵方式，外业效率明显提高，不仅台阵布设方式简单，由面代点，横向分辨率大大提高，每隔二分之一道间距就有一条频散曲线，单从数据量来说，同样n个检波器，改进后数据量是原来的2n-1倍，而且类似高密度电法一样，排列越长，检波器越多，解译深度大大提高。
进一步的，在步骤S11-2中，所述对各个台阵中不同检波距进行分组后并基于SPAC法进行对所述微动信号进行处理，得到多个所述检波器排列长度所对应剖面的频散曲线的步骤包括：
(1)利用傅里叶变换计算每个台站的所述微动信号的自功率谱以及两两台站之间的互功率谱，以计算每两两台站之间的自相关系数；
(2)将所述自相关系数与第一类标准零阶Bessel函数做拟合，得到频散曲线。
在本实施例中，通过对一个台阵中不同检波距进行分组，各个组分别进行数据处理；其中，对长时间连续记录的数据进行筛选和分段，提取有明显的干扰和无效的数据，并对筛选后的数据做预处理；进行傅里叶变换计算每个台站数据的自功率谱和两两台站之间的互功率谱；得到功率谱之后，计算每两两台站对之间的自相关系数；将相同检波器距离，也就是台站半径组合方式的自相关系数做平均，得到平均后的自相关系数；对不同距离的组合方式的自相关系数与第一类标准零阶Bessel函数做拟合，得到频散曲线；把频散曲线做分段平均，获得平均后的频散曲线。
其中，在步骤S12中，所述利用单点H/V谱比法计算所述微动信号的H/V曲线的步骤包括：
确定土石分界面深度H和H/V曲线的峰值频率f0之间的幂函数关系为基于所述幂函数关系确定所述待探测区域的土石分界面深度，其中，a、b为常数。
进一步的，包括将每道中的个据平均分成L段，每段中M个据，即；N＝L*M；对每一段数据进行傅立叶变化处理，将L段数据傅立叶变换后的值进行处理，求出三个方向的功率谱；按照以下公式求出H/V谱：其中PNS(ω)、PEW(ω)分别为水平方向两个分量的功率谱，PUD(ω)代表垂直方向的功率谱。
在本实施例中，H/V谱比法表示微动水平分量和垂直分量的傅里叶谱之比，典型的H/V谱比曲线具有一个明显的峰值频率f，大量研究表明，H/V谱比曲线的峰值频率与土石分界面深度H之间存在幂指数关系，据此，可根据H/V谱比曲线峰值频率估算土石分界面深度。H/V谱比曲线类型与介质结构存在一定对应关系。其中，清晰明显的单峰表明垂向上存在强烈的波阻抗界面，基岩完整，横向上较稳定；宽峰的曲线表示地下速度界面存在一定的倾斜或强烈的横向非均匀性；对于存在双峰H/V曲线，大部分研究人员认为其对应于地下不同深度处的两个波阻抗界面；平坦无峰值的H/V曲线意味着地下没有明显的波阻抗界面，且这种类型的曲线通常出现于硬质岩石场地。确定土石分界面深度H和H/V曲线的峰值频率f0之间的幂函数关系为其中，a、b为常数。根据微动信号计算出H/V曲线并拾取出峰值频率，将钻孔标定的土石分界面深度h和所拾取的峰值频率f0进行数据拟合，得到a、b值，其中，微动信号为基于所述待探测区域的钻孔位置采集三分量的微动数据。H/V值使用单台水平、垂直分量频谱相比得到，实施起来简单快捷，因而能够进行广泛应用。从H/V谱比法峰值频率与基岩面存在幂函数关系角度出发、从统计学角度分析，可以认为当样本越多，越靠近真实情况，可拟合出二者的函数关系。通过土石分界面深度H和H/V谱比曲线峰值频率f0之间的幂函数关系确定基岩面深度，能够很好的克服地形的限制，可用于任何场地，高效、便捷的获得基岩面深度。其总体基岩面平均误差不会超过5％，满足工程探测需要。
参照图2所示为本发明实施例提供的一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测装置的结构示意图。
本实施例中，该装置20包括：
采集单元21，用于通过检波器采集待探测区域的微动信号，从所述微动信号中提取瑞利面波的频散曲线；以及
计算单元22，用于利用单点H/V谱比法计算所述微动信号的H/V曲线；
推测单元23，用于根据联合反演目标函数对所述频散曲线和所述H/V曲线进行联合反演，以推测所述待探测区域的地下横波速度分布。
进一步的，所述采集单元21，包括：
布设单元，用于采用基于ESPAC法的直线型台阵方式将多个所述检波器在所述待探测区域按预设线路进行布设以采集所述微动信号；
处理单元，用于对各个台阵中不同检波距进行分组后并基于SPAC法进行对所述微动信号进行处理，得到多个所述检波器排列长度所对应剖面的频散曲线。
其中，所述处理单元，进一步用于：
利用傅里叶变换计算每个台站的所述微动信号的自功率谱以及两两台站之间的互功率谱，以计算每两两台站之间的自相关系数；
将所述自相关系数与第一类标准零阶Bessel函数做拟合，得到频散曲线。
进一步的，所述计算单元22，进一步用于：
确定土石分界面深度H和H/V曲线的峰值频率f0之间的幂函数关系为基于所述幂函数关系确定所述待探测区域的土石分界面深度，其中，a、b为常数。
优选的，所述联合反演目标函数包括利用Occam算法和广义最小二乘算法构建所述联合反演目标函数。
该装置20的各个单元模块可分别执行上述方法实施例中对应步骤，故在此不对各单元模块进行赘述，详细请参见以上对应步骤的说明。
需说明的是，以上所描述的装置/系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置/系统实施例附图中，单元/模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法，其特征在于，所述方法包括：
通过检波器采集待探测区域的微动信号，从所述微动信号中提取瑞利面波的频散曲线；以及
利用单点H/V谱比法计算所述微动信号的H/V曲线；
根据联合反演目标函数对所述频散曲线和所述H/V曲线进行联合反演，以推测所述待探测区域的地下横波速度分布；
所述通过检波器采集待探测区域的微动信号，从所述微动信号中提取瑞利面波的频散曲线的步骤包括：
采用基于ESPAC法的直线型台阵方式将多个所述检波器在所述待探测区域按预设线路进行布设以采集所述微动信号；
对各个台阵中不同检波距进行分组后并基于SPAC法对所述微动信号进行处理，得到多个所述检波器排列长度所对应剖面的频散曲线；
所述微动信号进行处理，将任意两组检波器数据经过一系列的运算，得到对应两个检波器中心点下方的频散曲线，有n个检波器，得到(n-1)/2个组合方式，半径种类有n-1个，并将各种组合按解译点位置分组，再按传统的SPAC方法进行数据处理，获得n个检波器排列长度的剖面成果；
所述对各个台阵中不同检波距进行分组后并基于SPAC法对所述微动信号进行处理，得到多个所述检波器排列长度所对应剖面的频散曲线的步骤包括：
利用傅里叶变换计算每个台站的所述微动信号的自功率谱以及两两台站之间的互功率谱，以计算每两两台站之间的自相关系数；
将所述自相关系数与第一类标准零阶Bessel函数做拟合，得到频散曲线；
所述利用单点H/V谱比法计算所述微动信号的H/V曲线的步骤包括：
确定土石分界面深度h和H/V曲线的峰值频率f0之间的幂函数关系为,基于所述幂函数关系确定所述待探测区域的土石分界面深度h，其中，a、b为常数；
将相同检波器距离，也就是台站半径组合方式的自相关系数做平均，得到平均后的自相关系数；对不同距离的组合方式的自相关系数与第一类标准零阶Bessel函数做拟合，得到频散曲线；把频散曲线做分段平均，获得平均后的频散曲线；
ESPAC法每隔二分之一道间距就有一条频散曲线，将每道中的N个数据平均分成L段，每段中M个数据，即；N＝L*M；对每一段数据进行傅里叶变化处理，将L段数据傅里叶变换后的值进行处理，求出水平方向两个分量的功率谱PNS(ω)、PEW(ω)和垂直方向的功率谱PUD(ω)；按照以下公式求出H/V曲线：,其中PNS(ω)、PEW(ω)分别为水平方向两个分量的功率谱，PUD(ω)代表垂直方向的功率谱。
2.根据权利要求1所述的一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法，其特征在于，所述联合反演目标函数包括利用Occam算法和广义最小二乘算法构建所述联合反演目标函数。
3.一种基于权利要求1-2任一项所述的微动信号的地下横波速度分布的推测方法所采用的推测装置，其特征在于，所述装置包括：
采集单元，用于通过检波器采集待探测区域的微动信号，从所述微动信号中提取瑞利面波的频散曲线；以及
计算单元，用于利用单点H/V谱比法计算所述微动信号的H/V曲线；
推测单元，用于根据联合反演目标函数对所述频散曲线和所述H/V曲线进行联合反演，以推测所述待探测区域的地下横波速度分布。
4.根据权利要求3所述的推测装置，其特征在于，所述采集单元，包括：
布设单元，用于采用基于ESPAC法的直线型台阵方式将多个所述检波器在所述待探测区域按预设线路进行布设以采集所述微动信号；
处理单元，用于对各个台阵中不同检波距进行分组后并基于SPAC法进行对所述微动信号进行处理，得到多个所述检波器排列长度所对应剖面的频散曲线。
5.根据权利要求4所述的推测装置，其特征在于，所述处理单元，还用于：
利用傅里叶变换计算每个台站的所述微动信号的自功率谱以及两两台站之间的互功率谱，以计算每两两台站之间的自相关系数；
将所述自相关系数与第一类标准零阶Bessel函数做拟合，得到频散曲线。
6.根据权利要求3所述的推测装置，其特征在于，所述计算单元，还用于：
确定土石分界面深度h和H/V曲线的峰值频率f0之间的幂函数关系为,基于所述幂函数关系确定所述待探测区域的土石分界面深度h，其中，a、b为常数。
7.根据权利要求3所述的推测装置，其特征在于，所述联合反演目标函数包括利用Occam算法和广义最小二乘算法构建所述联合反演目标函数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111166880.6A CN113900145B (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111166880.6A CN113900145B (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113900145A CN113900145A (zh) | 2022-01-07 |
| CN113900145B true CN113900145B (zh) | 2023-12-15 |
Family
ID=79190151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111166880.6A Active CN113900145B (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113900145B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117031540B (zh) * | 2023-08-01 | 2024-02-13 | 北京阳光吉澳能源技术有限公司 | 一种微动探测数据处理方法、系统、装置和介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109298446A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-02-01 | 广州供电局有限公司 | 城市复杂场地条件环境的微动探测方法 |
| CN109923440A (zh) * | 2017-10-12 | 2019-06-21 | 南方科技大学 | 面波勘探方法及终端设备 |
| CN113296149A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-24 | 中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心) | 一种基于微动探测技术的滑坡体地层分布情况探测方法 |
| CN113391344A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-09-14 | 海南省海洋地质调查研究院 | 一种珊瑚礁区溶洞探测系统及方法 |
-
2021
- 2021-09-30 CN CN202111166880.6A patent/CN113900145B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109923440A (zh) * | 2017-10-12 | 2019-06-21 | 南方科技大学 | 面波勘探方法及终端设备 |
| CN109298446A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-02-01 | 广州供电局有限公司 | 城市复杂场地条件环境的微动探测方法 |
| CN113296149A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-24 | 中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心) | 一种基于微动探测技术的滑坡体地层分布情况探测方法 |
| CN113391344A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-09-14 | 海南省海洋地质调查研究院 | 一种珊瑚礁区溶洞探测系统及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 殷勇 等.微动勘探技术在建筑岩土工程勘察中应用研究.《福建建筑》.2018,第244卷(第10期),第63-64页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113900145A (zh) | 2022-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109923440B (zh) | 面波勘探方法及终端设备 | |
| Martin et al. | A seismic shift in scalable acquisition demands new processing: Fiber-optic seismic signal retrieval in urban areas with unsupervised learning for coherent noise removal | |
| Cheng et al. | A new passive seismic method based on seismic interferometry and multichannel analysis of surface waves | |
| Asten et al. | Application of the spatial auto-correlation method for shear-wave velocity studies using ambient noise | |
| Cho et al. | Miniature array analysis of microtremors | |
| CN101086535B (zh) | 表征油藏随时间演变的方法和程序 | |
| Gupta et al. | Site characterization through combined analysis of seismic and electrical resistivity data at a site of Dhanbad, Jharkhand, India | |
| Gabàs et al. | Combination of geophysical methods to support urban geological mapping | |
| CN104459763A (zh) | 紧支集小波探测地下空洞位置的方法及系统 | |
| Lontsi et al. | Shear wave velocity profile estimation by integrated analysis of active and passive seismic data from small aperture arrays | |
| Verdonck et al. | 2D and 3D ground‐penetrating radar surveys with a modular system: data processing strategies and results from archaeological field tests | |
| CN113900145B (zh) | 一种基于微动信号的地下横波速度分布的推测方法和装置 | |
| CN115373026A (zh) | 一种基于背景噪声谱比的深度域成像方法 | |
| Macau et al. | Geophysical measurements for site effects characterisation in the urban area of Girona, Spain | |
| Shaaban et al. | Ground-penetrating radar exploration for ancient monuments at the Valley of Mummies-Kilo 6, Bahariya Oasis, Egypt | |
| CN110488349B (zh) | 基于微动三分量谱比vhsr的无损探测方法及应用 | |
| Jiang et al. | Distributed acoustic sensing for shallow structure imaging using mechanical noise: A case study in Guangzhou, China | |
| Toni et al. | Ambient noise for determination of site dynamic properties at Hurghada and Safaga cities, Red Sea, Egypt | |
| CN108375794B (zh) | 基于对称观测的vsp缝洞绕射成像技术方法 | |
| RU2650084C2 (ru) | Способ мониторингового контроля физического состояния геологической среды | |
| CN116084927A (zh) | 地铁线路采空区的三维微动探测方法、装置及介质 | |
| Taipodia et al. | A review of active and passive MASW techniques | |
| CN114791623A (zh) | 一种微动采集方法 | |
| CN110133721B (zh) | 一种水力压裂过程监测方法及系统 | |
| CN114415234A (zh) | 基于主动源面波频散和h/v确定浅地表横波速度的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |