伍敦仕,孙成禹,林美言

(中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580)

基于频率-速度域多重信号分类的面波高分辨率频散成像方法

伍敦仕,孙成禹,林美言

(中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580)

准确的相速度频散图像是主动源面波勘探方法反演近地表横波速度的基础。提出了一种基于频率-速度域多重信号分类(multiple signal classification in frequency-velocity domain)的面波高分辨率频散成像方法(简称fv-MUSIC方法)。该方法首先将传统的频率-波数域波束形成器改造成频率-速度域形式,然后引入多重信号分类算法将空间谱相关矩阵分解为信号子空间和噪声子空间两个部分,最后利用噪声子空间部分生成最终的面波频散图像。理论数据和实际数据应用结果表明,该方法能产生较高精度的相速度图像,并且使用方便,计算效率高,尤其当接收排列较短时,该方法依然能保持较高的相速度分辨率,有利于提高主动源面波方法的横向速度分辨能力。

多重信号分类;面波;相速度;高分辨率;频散

在地震勘探领域,转换波静校正需要准确的近地表横波速度[1-4]。在地震工程领域,一般需要地表到地下30m的平均横波速度进行场地分类[5]。但长期以来获得近地表横波速度的手段并不多,主要有基于浅层SH折射波的旅行时解释或层析反演和钻井资料分析两种,当存在下伏低速层等复杂情况时,前者会导致错误的解释结果,后者由于施工成本较高,井的分布密度十分有限。虽然在地震勘探领域一般将面波视为噪声将其去除[6-7],但这种做法正在改变,因为面波特有的频散特征可以用来获得近地表信息[1]。……