[发明专利]基于地震波深度偏移理论的近地表多震源点位置定位方法

说明书

技术领域

本发明方法涉及震源点定位技术，特别是涉及一种基于地震波深度偏移理论的近地表多震源点位置定位方法。

技术背景

地震是一种自然现象，地球上的地震从未停息，一直以来和人类在地球上的生存息息相关。地震发生后，通过科学的观测和计算过程我们可以获知地震的震源位置及震级等相关信息。地震震源位置的确定一般是根据地震波走时确定的。地震发生后，由于不同的地震台站所处的位置不同会在不同时间接收到从震源处传来的震动波信号。根据多个台站的已知位置及它们接收到震动信号的时间可以列出以震源位置为未知量的地震波走时方程组，求解该方程组即可以获得震源的空间坐标及发震时刻等信息。使用相同的方法，我们也可以在军事、工程等领域监控某一区域，使用设备获取区域内的人工震动信号，最终可以获得区域内某种类型的震动(或振动)位置。

在天然地震为准确确定震源位置，把定位工作分为初定和修定两个部分，修定工作是在初定位后进行一系列提高位置精确性的处理。在理论上，使用最少4个台站的信号就可以进行定位工作。但在实际的定位工作中需要从许多台站中选取走时精确的数据进行计算，保证提供的地震波走时的精确性是使用这种方法进行震源定位的前提条件。实际工作中，如果我们考虑一种多点震动的情形，比如在某个区域内多处同时受到炸弹或其他军事打击时产生的地面震动，上述的方法可能会面临一个完全无法解决的问题：每个监控站都会接收到所有震动点的震动信号，最终从所有监控站的数据中我们无法获取来自同一点的走时信息。

偏移是地震勘探领域在数据处理时的一种计算方法和步骤，它是使地震资料能用于地震、地质解释的基本方法和步骤，偏移等价于成像，或者可以叫做归位，是把地表观测到的绕射波、倾斜界面反射波等波场回归到地下真正的反射界面或绕射点上。偏移可以分为时间偏移和深度偏移，深度偏移的结果是深度剖面，可以从中获取某地质体的深度位置及其对应的地面坐标。在多种偏移算法中，一种最简单，最常用的成像原理是爆炸反射界面原理，它将绕射点或反射界面想象成具有自主爆炸能力的点或多爆炸点组成的面，地面接收到的地震波是这些点爆炸后产生的上行波到达的观测点，此时利用地面接收到的波场做反时间方向的向下延拓可以回归到真实界面的位置，实现了成像。震动监控系统的基本过程是爆炸发生的地表的某处，地震波经地表传播到测线接收，其基本符合以上所述的爆炸反射界面原理，如果可以解决两种过程发生的位置不同(垂直面和水平面)而产生的问题，就可以在平面上通过类似于偏移的方法来实现对震动点位置的确定。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种能准确且快捷的获得监控区域内任意多点震动位置的基于地震波深度偏移理论的近地表多震源点位置定位方法。

为实现上述目的，本发明基于地震波深度偏移理论的近地表多震源点位置定位方法是从地面震动监控设备获取的整个地震记录数据出发，它不是使用地震波走时进行定位计算，而是通过使用波动方程偏移方法，进行震源位置的计算，准确获得监控区域内多震源点位置。更具体是：它不是使用地震波走时进行定位计算，而是从类似于勘探地震领域中的二维或三维地震数据出发，从整个地震记录数据出发，使用波动方程偏移方法，进行震源位置的计算。

本发明是一种从地面震动监控设备获取的震动数据出发，通过特定计算，准确获得监控区域内震动多震源点位置的技术和方法。在传统的震动点或震源点位置定位时，是使用不同位置处的监控站收到的震动P波或其他波型的到时计算的，这种方法要求各监控站接收到的震动来自同一震动点，根据该点产生的地震波到达不同位置处的监控站走时不同而进行定位计算。当同一时刻或很短的时间内，监控站的范围内多点发生震动或某点发生连续多次震动时，而无法区分各自的地震波走时，无法进行定位计算。而本发明提出了一种类似于勘探地震数据中的深度偏移的定位计算方法，从监控台站记录的震动数据出发，可以准确的获得监控区域内任意多点的震动位置。可广泛应用于：机场、军事目标及其它区域的弹着点、炸点位置及损害度监控，煤炭、石油、天然气及其它矿产、矿山等在勘探、开发过程中的震动监控监测，滑坡、泥石流等地质灾害的监测，水库、水坝、电厂电站等设施区域内的地震地质活动监测，地球内部结构调查等方面，它可以根据震动监控数据准确且快捷的计算出震动点位置，属于地震勘探与地震检测领域。