[發(fā)明專利]一種基于瞬時(shí)相位互相關(guān)加權(quán)的微地震干涉定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010207285.1
• 申請(qǐng)日: 2020-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN111352153B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戰(zhàn)婷婷;陳浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01V1/28
• 分類號(hào): G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 北京億騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11309
• 代理人: 陳霽

1.一種基于瞬時(shí)相位互相關(guān)加權(quán)的微地震干涉定位方法，其特征在于，包括下列步驟：

通過N個(gè)檢波器獲取微地震事件的N道地震波，并對(duì)地震波進(jìn)行分量；將N個(gè)檢波器一一組合形成H對(duì)不重復(fù)的檢波器對(duì)，其中，H＝N*(N-1)/2，N為大于等于2的正整數(shù)；

計(jì)算各分量中的H道時(shí)域互相關(guān)波形和H道瞬時(shí)相位互相關(guān)波形；

將各分量中的每道時(shí)域互相關(guān)波形與其對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)相位互相關(guān)波形進(jìn)行加權(quán)處理，得到對(duì)應(yīng)分量中的H道加權(quán)后的互相關(guān)波形；

在各分量中，利用理論直達(dá)波走時(shí)差將對(duì)應(yīng)的每道加權(quán)后的互相關(guān)波形進(jìn)行偏移疊加，得到關(guān)于各分量的干涉成像剖面；

將多個(gè)分量中的干涉成像剖面相乘，得到綜合干涉成像剖面；根據(jù)綜合干涉成像剖面確定微地震事件的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)綜合干涉成像剖面確定微地震事件的位置，具體包括根據(jù)所述綜合干涉成像剖面的最大值確定微地震事件的位置，所述最大值對(duì)應(yīng)于微地震事件所在的位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述時(shí)域互相關(guān)波形的計(jì)算，表示為：

其中，v_k表示水平分量v_x或者垂直分量v_z，為第n道微地震事件波形與第m道微地震事件波形在v_k分量上的時(shí)域互相關(guān)的時(shí)間離散序列，代表v_k分量上的第n道微地震事件波形的時(shí)間離散序列，代表v_k分量上的第m道微地震事件波形的時(shí)間離散序列經(jīng)過長度為τ的移位的時(shí)間離散序列，T_max代表時(shí)域互相關(guān)運(yùn)算前單道微地震事件波形的離散時(shí)間長度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述瞬時(shí)相位互相關(guān)波形的計(jì)算，表示為：

其中，為第n道微地震事件波形的瞬時(shí)相位與第m道微地震事件波形的瞬時(shí)相位的互相關(guān)在v_k分量上的時(shí)間離散序列，v_k表示水平分量v_x或者垂直分量v_z，代表第n道微地震事件波形的瞬時(shí)相位在v_k分量上的時(shí)間離散序列，代表第m道微地震事件波形的瞬時(shí)相位的時(shí)間離散序列經(jīng)過長度為τ的移位在v_k分量上的時(shí)間離散序列，T_max代表瞬時(shí)相位互相關(guān)運(yùn)算前單道微地震事件波形的離散時(shí)間長度，q為控制著瞬時(shí)相位互相關(guān)曲線從高相干處到低相干處的曲線尖銳程度的指數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加權(quán)后的互相關(guān)波形的計(jì)算，表示為：

其中，表示在v_k分量上的第n道和第m道經(jīng)過瞬時(shí)相位互相關(guān)加權(quán)后的時(shí)域互相關(guān)的時(shí)間離散序列，為第n道微地震事件波形與第m道微地震事件波形在v_k分量上的時(shí)域互相關(guān)的時(shí)間離散序列，為第n道微地震事件波形的瞬時(shí)相位與第m道微地震事件波形的瞬時(shí)相位的互相關(guān)在v_k分量上的時(shí)間離散序列。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述理論直達(dá)波走時(shí)差為所述N道地震波中，第n道理論直達(dá)波走時(shí)與第m道理論直達(dá)波走時(shí)的差值；通過下列步驟得到：

對(duì)待測(cè)區(qū)域建立速度模型，根據(jù)所述速度模型得到待測(cè)區(qū)域中各點(diǎn)到每個(gè)檢波器的理論直達(dá)波走時(shí)；其中，所述理論直達(dá)波走時(shí)包括理論直達(dá)縱波走時(shí)和理論直達(dá)橫波走時(shí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在各分量中，利用理論直達(dá)波走時(shí)差將對(duì)應(yīng)的每道加權(quán)后的互相關(guān)波形進(jìn)行偏移疊加，得到關(guān)于各分量的干涉成像剖面，具體為：

在垂直分量中，利用理論直達(dá)縱波走時(shí)差將對(duì)應(yīng)的每道加權(quán)后的互相關(guān)波形進(jìn)行偏移疊加，得到關(guān)于垂直分量中縱波的干涉成像剖面；

在水平分量中，利用理論直達(dá)橫波走時(shí)差將對(duì)應(yīng)的每道加權(quán)后的互相關(guān)波形進(jìn)行偏移疊加，得到關(guān)于水平分量中橫波的干涉成像剖面。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)地震波進(jìn)行分量，當(dāng)用于二維定位時(shí)，得到垂直分量和水平分量；當(dāng)用于三維定位時(shí)，得到互為垂直的三個(gè)分量，所述三個(gè)分量包括：垂直分量、第一水平分量和第二水平分量。