大容量氣槍震源激發(fā)探測因具綠色環(huán)保、傳播距離遠和高度重復性等特點成為地下介質(zhì)探測的新方法,利用其進行地下介質(zhì)物性變化高精度探測,則對不同激發(fā)條件下氣槍傳播信號的一致性提出要求。本文選取了祁連山主動源不同槍組（4支和3支氣槍）在激發(fā)環(huán)境一致情況下分別激發(fā)時各遠臺波形記錄,通過信號疊加、互相關及頻譜分析等方法,對比分析了各臺站記錄的不同槍組激發(fā)信號,及其與震中距的關系,并討論了不同槍組激發(fā)對地下介質(zhì)走時變化觀測的影響。結果表明:（1）不同槍組的激發(fā)信號波形相關度隨震中距增大而降低,信號震相隨激發(fā)能量有微弱的變化,震中距超過50 km后其變化幾乎分辨不出;（2）遠臺接收信號的能量大小隨主動源激發(fā)能量變化,各臺站能量變化主要體現(xiàn)在優(yōu)勢頻率范圍內(nèi);（3）接收臺站臺基越堅固不同激發(fā)能量均方根振幅比越小;（4）疊加一定數(shù)量的波形可以有效提高遠臺記錄信號的信噪比,增加氣槍激發(fā)能量則相對更容易提高信號信噪比。 

【文章來源】：地震工程學報. 2020,42(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【圖文】：

甘肅祁連山氣槍主動源平臺監(jiān)測臺站分布

為分析參考臺ZDY22的頻率成分,本文采用了功率譜密度(PSD)估計方法。分別選取參考臺接收到的4支槍和3支槍激發(fā)信號中隨機一次單次激發(fā)的信號,繪制時頻圖并分析主頻率,圖2(a)為4槍激發(fā)參考信號及其時頻圖,圖2(b)為3槍激發(fā)參考信號及其時頻圖,主頻率均集中在3～12 Hz。根據(jù)圖2中的優(yōu)勢頻率范圍,將兩種槍組的參考臺波形做3～12 Hz的帶通濾波處理,用4支槍激發(fā)的濾波模板掃描3支槍激發(fā)信號做波形信號互相關,繪制槍陣激發(fā)數(shù)目-相關系數(shù)圖,取相關系數(shù)為最大值的對應時刻作為3支槍激發(fā)時信號的起始時間,得到3支槍激發(fā)信號模板。用兩個模板分別掃描對應槍數(shù)的激發(fā)信號,獲得3支槍和4支槍的激發(fā)時刻�？梢钥闯�,二者激發(fā)頻譜非常相似,4槍激發(fā)的時間持續(xù)略長,應與能量較大有關。二者波形相關度絕大多數(shù)處在0.9～0.97之間。

根據(jù)圖2中的優(yōu)勢頻率范圍,將兩種槍組的參考臺波形做3～12 Hz的帶通濾波處理,用4支槍激發(fā)的濾波模板掃描3支槍激發(fā)信號做波形信號互相關,繪制槍陣激發(fā)數(shù)目-相關系數(shù)圖,取相關系數(shù)為最大值的對應時刻作為3支槍激發(fā)時信號的起始時間,得到3支槍激發(fā)信號模板。用兩個模板分別掃描對應槍數(shù)的激發(fā)信號,獲得3支槍和4支槍的激發(fā)時刻�？梢钥闯�,二者激發(fā)頻譜非常相似,4槍激發(fā)的時間持續(xù)略長,應與能量較大有關。二者波形相關度絕大多數(shù)處在0.9～0.97之間。2.2 信號線性疊加

【參考文獻】：
期刊論文
[1]移動式氣槍震源系統(tǒng)概述[J]. 沈方鋁,陳為偉,任叢榮,李培,劉善虎.  華南地震. 2019(03)
[2]甘肅祁連山大容量氣槍主動源最大探測范圍[J]. 秦滿忠,劉旭宙,鄒銳,張元生,郭曉,魏從信,王亞紅,孫點峰.  地震工程學報. 2017(06)
[3]大陸地殼結構的氣槍震源探測及其應用[J]. 陳颙,王寶善,姚華建.  中國科學:地球科學. 2017(10)
[4]氣槍主動源與天然地震信號的傳播特征對比研究[J]. 向涯,王彬,楊潤海,王偉濤,楊海燕.  地震研究. 2017(04)
[5]利用氣槍震源探測大陸淺部的地震學研究回顧與展望[J]. 王偉濤,王寶善,蔣生淼,胡久鵬,張元生.  地震研究. 2017(04)
[6]噪聲對氣槍信號疊加效果的影響及自動數(shù)據(jù)篩選方法[J]. 蔣生淼,王寶善,張云鵬,陳颙.  地震研究. 2017(04)
[7]甘肅祁連山主動源重復探測項目建設及震源重復性分析[J]. 張元生,郭曉,秦滿忠,劉旭宙,魏從信,沈旭章,顏文華,鄒銳,尹亮,王亞紅,孫點峰,馮紅武,張麗峰,郭瑛霞.  中國地震. 2016(02)
[8]利用人工重復震源進行地下介質(zhì)結構及其變化研究的探索和進展[J]. 王寶善,葛洪魁,王彬,王海濤,張元生,蔡輝騰,陳颙.  中國地震. 2016(02)
[9]賓川地震信號發(fā)射臺的選址、建設及初步觀測結果[J]. 王彬,吳國華,蘇有錦,王寶善,葛洪魁,金明培,楊軍,張啟明,李濤,劉繼武.  地震研究. 2015(01)
[10]大容量氣槍震源主動探測技術系統(tǒng)及試驗研究[J]. 楊微,王寶善,葛洪魁,王偉濤,陳颙.  中國地震. 2013(04)



本文編號：3424463