[发明专利]一种提取被动源面波频散曲线的方法

说明书

本发明公开一种提取被动源面波频散曲线的方法，涉及金属矿地震被动源面波勘探领域；该方法包括：获取目标侧线上的面波数据组；对面波数据组进行频率域的转换得到多组功率谱数据；计算各组功率谱数据中震源的功率谱和节点的功率谱的互相关，得到多组地震记录数据；对各组地震记录数据进行时域的转换得到多组地震数据；将各组地震数据进行拉东变换及频率域转换得到多个面波频谱数据；对于任一面波频谱数据，将多个相关地震波能量中的最大值确定为频率对应的面波相速度的值；根据多个面波相速度的值绘制面波频散曲线；本发明能够在台阵布置非均匀或者非规则的情况下，实现频散曲线的提取。

技术领域

本发明涉及金属矿地震被动源面波勘探领域，特别是涉及一种提取被动源面波频散曲线的方法。

背景技术

金属矿被动源地震勘探相较于主动源地震勘探具有成本低，能在乡镇城市地区勘探等优点。被动源面波勘探的关键问题之一是如何从采集的面波数据中提取频散曲线。空间自相关法(SPAC法)和频率-波数法(F-K法)是目前被动源面波勘探主要采用的两种频散曲线拾取方法。空间自相关法主要排列成圆形或者三角形的检波器台阵，后来因为一些条件的影响，也创新出一些不规则型、L型和线型。该方法的数据处理流程：先计算出所有接收点上检波器的空间自相关系数，通过空间自相关系数与第一类零阶贝塞尔函数的关系式获得面波相速度的频散曲线。频率-波数法是假设数据中基本都为面波，通过频率谱中的峰值来确定准确的频散曲线。

虽然该方法的台阵布置较为灵活，但是排列的测点很多，需要更多的检波器，并要求在探测区域上分布均匀，检波器的道间距要不一样。因此，在野外实际数据采集时，由于地形地势的阻碍，检波器并不能完全按照理论所需的方式进行排列，空间排列的不均等会对提取结果造成很大的误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种提取被动源面波频散曲线的方法，可在台阵布置非均匀或者非规则的情况下，实现频散曲线的提取。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种提取被动源面波频散曲线的方法，所述方法包括：

获取目标侧线上的面波数据组；所述目标侧线上设有一个震源和N个节点；所述面波数据组包括：N组面波数据；一组面波数据对应一个所述节点；所述面波数据均包括：震源的位置、节点的位置、震源处的地震波的能量和节点处的地震波的能量；所述面波数据组是根据炮集组数据确定的；

对所述面波数据组进行频率域的转换，得到多组功率谱数据；所述功率谱数据，包括：震源的功率谱和节点的功率谱；

计算各组所述功率谱数据中所述震源的功率谱和所述节点的功率谱的互相关，得到多组地震记录数据；所述地震记录数据包括震源和节点间的相关地震波能量；

对各组所述地震记录数据进行时域的转换，得到多组地震数据；

将各组所述地震数据进行拉东变换以及频率域转换，得到多个面波频谱数据；每个所述面波频谱数据均包含一个频率和对应的多个所述相关地震波能量；

对于任一所述面波频谱数据，将所述面波频谱数据中多个所述相关地震波能量中的最大值，确定为所述面波频谱数据中所述频率对应的面波相速度的值；

根据多个所述面波相速度的值绘制面波频散曲线。

可选地，所述对所述面波数据组进行频率域的转换，得到多组功率谱数据，具体包括：

对所述面波数据组进行滤波，得到滤波后的面波数据组；

对所述滤波后的面波数据组进行傅里叶变换，得到多组功率谱数据。

可选地，所述互相关的计算公式为：