[发明专利]基于多级多尺度网格相似性系数计算的微震震源定位方法

权利要求书

1.一种基于多级多尺度网格相似性系数计算的微震震源定位方法，其特征在于利用多级多尺度网格划分的方法计算网格对应分割点的相似性系数进行精确定位，其特征包括：

步骤一：将微震监测区域均匀离散化为i行×j列的网格模型，从原点处逐行进行编号，将对应的网格分割点坐标位置存储在i行×j列的二维数组L₀中，同时建立i行×j列的二维数组L₁，数组L₁中元素的值为数组L₀中对应网格分割点的平均传播速度，L₁的编号顺序同L₀；

步骤二：根据数组L₀和L₁中的值，计算i行×j列的网格模型中每一个网格位置到每一个检波器的地震波旅行时，并存储在i行×j列×M道的三维数组L₃中，其中M表示检波器的道数；

步骤三：选取长度为N的时窗，根据数组L₃中对应的地震波旅行时对时窗进行移动，选取时窗内的地震振幅参数；

步骤四：根据时窗内选取的振幅信息，将相同行数和列数处对应的所有道的振幅进行相加，计算相似性系数，并将结果存在存储在i行×j列的二维数组L₂中的对应位置；其具体形式为：

其中S_ij是表示二维数组L₂中，第i行和第j列对应的网格点的相似性系数，N表示时窗的长度，M表示检波器的道数，表示对第m道检波器的数据，将时窗进行长度为的移动后，时窗内第n个点的地震数据幅值；

步骤五：选取步骤四二维数组L₂中相似性系数最大的点，以这个点对应的L₀空间坐标位置作为暂时的定位结果；

步骤六：对步骤五中得到的相似性系数最大的网格进行密集地划分，将其均匀离散化为i行×j列的网格模型，将每个网格分割点对应的空间坐标和空间平均传播速度分别存入步骤一中提到的二维数组L₀和L₁中，重复步骤二至对步骤五，直至定位精度满足要求；

步骤七：将步骤六中计算得到的相似性系数最大的网格点，对应到L₀数组对应的真实物理空间位置处，并将该位置是最终的微震震源定位结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，其特征在于，在对监测区域的大小、网格的大小进行设定后，得到对应的划分结果，并将网格分割点对应的空间坐标存储在数组L₀中、网格对应地下介质平均速度存储在数组L₁中。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，其特征在于，根据存储网格分割点对应的地下介质平均速度的数组L₁，计算每一个网格划分点到每一个检波器的地震波旅行时，具体表示为：

其中表示数组L₃中第i行和第j列网格分割点所对应的网格点所对应到第m道检波器的地震波旅行时；x_i,y_j表示L₀中第i行和第j列对应空间位置的坐标；x_m，y_m表示第m道检波器的坐标；v_ij为二维数组L₁对应的第i行和第j列网格点的空间物理位置的平均传播速度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五中，选取步骤四二维数组L₂中相似性系数最大的点，以这个点对应的L₀空间坐标位置作为暂时的定位结果；若监测区域出现多个微震震源，则需要建立一个阈值，超过阈值的相似性系数则被认定为暂时的定位结果，对应的空间网格处都需要再次加密细分。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤六中，其特征在于对步骤五中得到的相似性系数最大的网格进行密集地划分，将每个网格分割点对应的空间坐标和空间平均传播速度分别存入步骤一中提到的二维数组L₀和L₁中，重复步骤二至对步骤五，直至定位精度满足要求。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤七中，其特征在于将步骤六中计算得到的相似性系数最大的网格点，对应到数组L₀中对应的真实物理空间位置处，并将该位置作为最终的微震震源定位结果。