基于cmpcc二維面波的吸收散射綜合分析法
【專利摘要】本發(fā)明屬于地球物理檢測和勘察領域，具體涉及基于CMPCC二維面波的吸收散射綜合分析法。該方法包括CMPCC方法數(shù)據(jù)處理與分析步驟1與步驟2，其特征在于：對步驟2下的頻散曲線文件進行數(shù)據(jù)格式轉換，并對轉換后的數(shù)據(jù)進行頻率或深度域的相速度和吸收散射系數(shù)成圖，依據(jù)瑞雷面波理論，對這兩個物理參數(shù)的異常進行分析解釋，本發(fā)明在保留CMPCC橫向分辨率高的基礎上，明顯提高了縱向分辨率，且可較好地確定異常性質，并進行分析解釋。本發(fā)明用于多個檢測項目的實踐證明本發(fā)明效果顯著，在0～20米深度范圍內，對薄層分辯、道路塌陷及性質、濕陷性黃土圈定、空洞及巖溶探查、管線調查等應用效果良好，是目前城市道路病害最有效的探查方法。
【專利說明】基于CMPCC二維面波的吸收散射綜合分析法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于地球物理檢測和勘察領域，涉及共中心點互相關道集（CMPCC)二維面 波的數(shù)據(jù)處理和分析解釋方法，具體涉及基于CMPCC二維面波的吸收散射綜合分析法。

【背景技術】
[0002] 單點多道瞬態(tài)面波（Multi-channel Analysis of Surface-Wave，簡稱MASW)方法 是Park et al (1999a)首先提出的。在生產中，為了提高低頻段相速度的精度，可以擴展 排列長度(增加道數(shù))，但這將降低測點的橫向分辨率。相速度的精度與橫向分辨率是一對 矛盾。為此，日本Hayashi和Koichi于2004年首先提出了共中心點互相關道集（Common Mid Point Cross Correlation，簡稱 CMPCC)方法。
[0003] 在工作布置和數(shù)據(jù)采集上，按CMPCC方法要求進行。CMPCC方法的數(shù)據(jù)處理與分析 步驟如下： 1. 按CMPCC方法要求對數(shù)據(jù)進行編排，并形成CMP道集； 2. 對所有CMP道集拾取頻散曲線及其質量系數(shù)，并形成文件； 3. 對頻散曲線文件，在一維模型下進行一維反演，并形成二維深度-橫波速度斷面 圖； 4. 在二維深度-橫波速度斷面圖下進行分析解釋。
[0004] 本方法的最大優(yōu)點是提高了橫向分辨率，壓制了隨機干擾，提高了可靠性，詳 細內容參考〈〈Development of Surface-wave Methods and Its Application to Site Investigations)), Kyoto University Research Information Repository, Issue Date ： 2008-03-24, Http://hdl. handle, net/2433/57255。
[0005] 在大量的實驗分析總結下，我公司韓永琦發(fā)現(xiàn)上述方法的最大缺陷是步驟3、4。在 地下結構復雜的情況下，對反映地下復雜結構的頻散曲線進行一維反演，將損失大量的地 下信息，還可能畸變地下異常，造成分辨率下降和錯誤解釋。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明目的是提供一種基于CMPCC二維面波的吸收散射綜合分析法，應用該方法 能夠提高CMPCC二維面波的分辨率和解釋可靠性。
[0007] 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案如下：一種基于CMPCC二維面波的吸收散射綜合分析 法，包括CMPCC方法數(shù)據(jù)處理與分析步驟1與步驟2,其特征在于：對步驟2下的頻散曲線 文件進行數(shù)據(jù)格式轉換，并對轉換后的數(shù)據(jù)進行頻率或深度域的相速度和吸收散射系數(shù)成 圖，依據(jù)瑞雷面波理論，對這兩個物理參數(shù)的異常進行分析解釋，具體步驟如下： (1) 、按CMPCC方法要求對數(shù)據(jù)進行排列位置編輯，并形成CMP道集； (2) 、對所有CMP道集拾取頻散曲線及其質量系數(shù)，并形成文件； (3) 、數(shù)據(jù)格式轉換；對頻散曲線文件進行數(shù)據(jù)格式轉換，產生美國Golden公司下 Surfer軟件可以讀取的數(shù)據(jù)文件；數(shù)據(jù)格式轉換程序中，將CMP道集位置轉換為文件的第 1列，頻率自高往低轉化為第2列，每個頻率對應的相速度及其質量系數(shù)轉化為第3、4列即 Z1、Z2坐標，將加權平均相速度和頻率轉化的視深度作為第5列，將均方根相速度和頻率轉 化的視深度作為第6列；在頻率與視深度的轉換中，采用加權平均相速度和均方根相速度 這兩種速度分別作為轉換速度，然后計算半波長作為視深度；加權平均相速度按式（1)計 算、均方根相速度按式（2)計算、視深度按式（3)計算：

【權利要求】
1. 一種基于CMPCC二維面波的吸收散射綜合分析法，包括CMPCC方法數(shù)據(jù)處理與分析 步驟1與步驟2,其特征在于：對步驟2下的頻散曲線文件進行數(shù)據(jù)格式轉換，并對轉換后 的數(shù)據(jù)進行頻率或深度域的相速度和吸收散射系數(shù)成圖，依據(jù)瑞雷面波理論，對這兩個物 理參數(shù)的異常進行分析解釋，具體步驟如下： (1) 、按CMPCC方法要求對數(shù)據(jù)進行排列位置編輯，并形成CMP道集； (2) 、對所有CMP道集拾取頻散曲線及其質量系數(shù)，并形成文件； (3) 、數(shù)據(jù)格式轉換；對頻散曲線文件進行數(shù)據(jù)格式轉換，產生美國Golden公司下 Surfer軟件可以讀取的數(shù)據(jù)文件；數(shù)據(jù)格式轉換程序中，將CMP道集位置轉換為文件的第 1列，頻率自高往低轉化為第2列，每個頻率對應的相速度及其質量系數(shù)轉化為第3、4列即 Z1、Z2坐標，將加權平均相速度和頻率轉化的視深度作為第5列，將均方根相速度和頻率轉 化的視深度作為第6列；在頻率與視深度的轉換中，采用加權平均相速度和均方根相速度 這兩種速度分別作為轉換速度，然后計算半波長作為視深度；加權平均相速度按式（1)計 算、均方根相速度按式（2)計算、視深度按式（3)計算：
(4) 、制作分析解釋圖件；在美國Golden公司的Surfer軟件下，形成頻率-相速度擬 斷面圖和頻率-吸收散射系數(shù)擬斷面圖；或形成視深度-相速度擬斷面圖和視深度-吸收 散射系數(shù)擬斷面圖；頻率-相速度擬斷面圖和頻率-吸收散射系數(shù)擬斷面圖一般適合于 15HZ、7米以內的分析解釋；視深度-相速度擬斷面圖和視深度-吸收散射系數(shù)擬斷面圖則 適合于15HZ、7米以下的分析解釋； (5) 、分析解釋；在瑞雷面波理論的基礎上進行分析解釋，涉及到瑞雷波的傳播、相速 度、散射、吸收、衰減和干涉；在檢測場地周圍地面調查的基礎上，綜合相速度和吸收散射系 數(shù)進行分析解釋。
【文檔編號】G01V1/30GK104360390SQ201410639110
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權日:2014年11月13日
【發(fā)明者】韓永琦, 賀光華, 蔡少峰, 寧剛, 張興昶, 王海, 李建平, 朱光喜, 梁彥忠, 潘威 申請人:甘肅鐵道綜合工程勘察院有限公司