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[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

專利信息
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
地址: 100190 *** 國省代碼: 北京;11
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 基于 瞬時(shí) 相位 互相 加權(quán) 地震 干涉 定位 方法
【權(quán)利要求書】:

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,vk表示水平分量vx或者垂直分量vz,為第n道微地震事件波形與第m道微地震事件波形在vk分量上的時(shí)域互相關(guān)的時(shí)間離散序列,代表vk分量上的第n道微地震事件波形的時(shí)間離散序列,代表vk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,Tmax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vk分量上的時(shí)間離散序列,vk表示水平分量vx或者垂直分量vz,代表第n道微地震事件波形的瞬時(shí)相位在vk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vk分量上的時(shí)間離散序列,Tmax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vk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vk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vk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。

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1、專利原文基于中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利說明書;

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