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数字地震观测的传递函数由反馈地震计和地震数据采集器的传递函数合成。地震数据采集器的传递函数主要用数字算法生成,其精度可以做得很高。反馈地震计是机电一体化的模拟传感部件,其传递函数的精度和稳定性均欠佳。尤其是由反馈地震计生成的主导二阶极点,对应传统地震观测的周期和阻尼两个重要参数,其精度和稳定性往往较低,不利于地震学研究深入发展的需要。以四川地震观测的标定数据为例,说明数字地震观测传递函数的精度和稳定性急待改进。 相似文献
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对于测震观测,大动态和宽频带是当代最主要的技术特征,其关键设备是反馈地震计和24位数据采集器.通过引入调制解调技术来克服由于半导体器件低频噪声和环境温度变化引起的长周期漂移,提高长周期频段数据采集的技术水平. 相似文献
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本文采用多通道相关分析方法测量并分析研究了国内地震观测常用的6种进口地震数据采集器的自噪声.结果表明:6种进口地震数据采集器无论在普通增益还是高增益模式下,当频带范围处于1 Hz以下时,自噪声均低于NLNM低噪声模型(灵敏度按750 V·s/m换算);在低增益模式下,当频带范围处于1 Hz以上时,各数据采集器的自噪声与NLNM低噪声模型高低交错,须根据观测目的谨慎使用;Q330HRS和Reftek-130/130S型数据采集器的高增益模式较适合测量宽频带地震计的自噪声. 相似文献
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为探究地震观测中地震计检测到的噪声和信号强度均受其布设深度的影响,本文首先对CPUP和LPAZ两台站布设的不同深度地震计所得到的数据进行噪声水平和地震信号对比;其次采用对比功率谱密度的方法对两台站不同通道采集到的不同时段的噪声数据进行分析;最后比较两台站不同通道采集到的整月数据的噪声幅值、信号幅值、信噪比特征。结果显示:深度较大的通道,其噪声功率均值较小;当事件信号到来时,较深通道的地震计检测到的信号和噪声幅值比较浅通道均有所减小,在信号和噪声幅值均减小的共同影响下,信噪比有一定程度的变化,其中LPAZ台站的信噪比提高较为明显。 相似文献
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在地震观测中,地震数据中普遍包含有噪声信号。由于噪声信号的干扰,地震分析的效率会受到不同程度的影响。传统的去噪方法通常需要噪声的先验知识,并且滤波时会造成部分有效信号丢失。针对这一问题,本文提出一种将自适应噪声完全集合经验模态分解（CEEMDAN）算法与Hurst指数相结合的地震数据去噪方法。首先通过CEEMDAN方法将信号分解为一系列本征模函数（IMF）,然后利用Hurst指数对滤波后的IMF分量进行识别,最后对地震数据IMF分量进行重构,从而实现数据去噪。与传统方法的去噪效果对比表明,本文方法可将低信噪比波形的去噪效果提高32%,将高信噪比波形的去噪效果提高6倍。同时对地磁数据的去噪结果表明,本文方法能够较完整地将地铁噪声从地磁信号波形中滤除。 相似文献
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为系统总结地面与井下地震观测特性,对溧阳地震台地面GL-S60与井下GL-S60B宽频带地震数据对比分析,结果显示：(1)井下地震计方位角约为176.5°,即东南、西北大致反向,并结合地震P波到时极性分析得以验证。(2)垂直向相关系数优于水平向,受人类活动干扰白天低于夜晚。(3)受台站附近南北向公路影响,地面台基噪声水平向大于垂直向,南北向最大,而井下地震计台基噪声整体较小,且水平向小于垂直向,说明深井观测能有效降低台基噪声,尤其水平向。(4)井下记录的地震信噪比次于地面,地面土层对地震波具有一定放大作用。因此,深井观测虽有效降低噪声水平,但不一定意味着高信噪比数据产出,需结合实际观测资料综合分析。 相似文献
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地震数据采集器中的GPS授时技术和校时技术 总被引：2，自引：1，他引：1
从模拟地震观测到数字地震观测,地震事件的时间标识一直是地震观测中的关键技术之一。当一个地震事件发生时,模拟观测时代是通过短波授时和校时技术为地震事件标识时间,而数字观测时代则是借助于精度更高的全球定位系统(Global Position System,简称GPS)为地震事件标识时间。本文详细介绍地震数据采集器中的GPS授时技术和校时技术。 相似文献
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《国际地震动态》2017,(3)
数据采集是地震信号数字化最为根本的环节,其性能优劣直接关系到地震信号采集的质量,并最终影响数据应用处理的结果。对地震数据采集而言,动态范围是一个极其重要的性能指标,它表示在把模拟地震信号转换为数字输出信号的过程中,所能够不失真转换的最大输入信号和最小输入信号的幅度跨度。地震动信号的幅度跨度很大,由监测几千公里之外的微弱地震信号到近场监测8级以上的大地震,总的动态范围达到了160dB以上,宽频带地震计的动态范围也达到了155dB以上。而现代广为使用的基于ΔΣAD(Analog-to-Digital Convert)转换技术的高性能24位地震数据采集器的动态范围目前最大只有135dB@50SPS(Samples Per-second),导致了在实际地震监测中,数据采集器在记录地震时对微小信号分辨率不够、信噪比不高,信号幅度和数据采集器的分辨率处于同一数量级,不能有效地提取地震信息;而在大地震时又容易使数据采集器出现饱和限幅失真的现象,致使在抗震救灾最需要第一手观测资料的时候一些最重要的近源地震台站却几乎失去了地震监测的功能,同时,在地震研究上也失去了记录大震信号的珍贵地震资料的机会。因而实现高分辨率和宽动态范围的地震信号数据采集是当今地震观测技术领域中急待解决的问题。本文系统分析了几种模数转换器的原理、分类、结构和模数转换器主要的性能指标,介绍了典型的24位高精度模数转换器以及几种扩展转换器动态范围的方法。在借鉴和总结前人技术方法的基础上,本文结合地震监测的实际应用提出了一种采用多片AD模数转换器对输入信号进行分幅采集来扩展地震数据采集器动态范围的新方法。论文论述了该方法的实现原理,构建了数学分析模型,分析计算了该方法可能达到的动态范围,并与其它扩展动态范围的技术方法进行了比较。本文设计了基于分幅法的宽动态地震数据采集器的原理样机,通过硬件电路和嵌入式采集软件的设计,在实现了动态范围的有效扩展的同时,还实现了GPS高精度授时和校时功能,设计了配套的实时监控软件。样机测试表明,在50SPS采样率下,输入短路噪声有效值RMS为0.18μV,满幅输入电压大于±40V,有效动态范围达到了157dB,输入阻抗大于100kΩ,线性优于0.5%,实现了动态范围的有效扩展,达到了预期效果。 相似文献
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朱元清 《地震地磁观测与研究》2002,23(2)
地震台阵是为监测微弱地震信号而发展起来的一种地震观测系统。特别是近 2 0年来 ,随着地震观测技术、电子技术、通讯技术和计算机技术的飞跃进步 ,地震台阵又有了更快更新的发展 ,在全球范围内逐步形成了多种台阵广泛分布的局面。当前 ,地震台阵已成为全球地震活动监测网的重要组成部分。地震台阵观测系统 ,采用独特的地震数据处理方法 ,将台阵内若干子台的数据汇聚在一起 ,以达到压低干扰背景 (如地面噪声 ) ,提高信噪比 ,突出地震信号 ,从而获得比单一地震台站更强 (数倍于单一地震台站 )的地震检测能力 ,是一种先进的地震观测技术。通过… 相似文献
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本文是在日本造船振兴财团的经费赞助下在中国渤海地区发展海底地震观测的初步技术报告。本报告主要包括以下内容: (1) 渤海及其邻近地区的地震活动性与地震危险性估计; (2) 渤海地区海底地震观测的条件; (3) 渤海地区海底地震观测仪器与技术的某些初步研究结果; (4) 浅海情况下海底地震观测噪声的模拟实验研究结果。文中研究了该地区的历史与现代地震活动性、长期地震危险性以及发生在华北与日本的大地震之间的关系。还讨论了渤海强震和海啸对渤海及其邻近海域航海的影响问题。在这些研究结果的基础上对在渤海地区开展海底地震观测的必要性进行了解释。本文探讨了在渤海地区进行海底地震观测的某些仪器和技术问题。天津市地震局曾在渤海地区石油平台的油井中作过初步地震观测试验。日本气象厅气象研究所发展的海底地震观测中有关降低噪声与信号传输等方面的新技术与经验可用于渤海地区的海底地震观测。在这些研究的基础上,提出了一个在中国渤海地区发展渤海地震观测的初步设想。指出渤海海底地震观测试验应从观测和研究渤海海底海洋噪声谱开始。为了研究浅海情况下海底地震观测的噪声,本文完成了一项新的模拟试验工作。分别对海面源及海内源产生的噪声进行了实验研究。文中给出了一些重要实验结果。本文所得的初步结果,对发展渤海及邻近地区海底地震观测有一定的参考价值。 相似文献
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在常规地震采集中,被动源地震波场往往被视为噪声而去除,这就造成了部分有用信息的丢失.在目标区进行主动源和被动源弹性波地震数据的多分量混合采集,并对两种数据进行联合应用,使其在照明和频带上优势互补,能显著提高成像和反演的质量.本文针对两种不同类型的主被动源混采地震数据,分别提出了相应的联合全波形反演方法.首先,针对主动源与瞬态被动源弹性波混采地震数据,为充分利用被动源对深部照明的优势,同时有效压制被动震源点附近的成像异常值,提出了基于动态随机组合的弹性波被动源照明补偿反演策略.然后,针对低频缺失主动源与背景噪声型被动源弹性波混采地震数据,为充分利用被动源波场携带的低频信息,并避免对被动源的定位和子波估计,提出了基于地震干涉与不依赖子波算法的弹性波主被动源串联反演策略.最后,分别将两种方法在Marmousi模型上进行反演测试.结果说明,综合利用主动源和被动源弹性波混采地震数据,不仅能增强深部弹性参数反演效果,还能更好地构建弹性参数模型的宏观结构,并有助于缓解常规弹性波全波形反演的跳周问题. 相似文献
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随着地震勘探目标复杂化和精细化程度的提高以及"两宽一高"等采集技术的广泛应用,当前地震数据采集的时间越来越长、成本越来越高.针对此问题,本文基于压缩感知理论开展了地震数据高效采集方法的改进和探索研究.根据波动方程解的一般表示式,从波场传播的角度给出了地震数据具有稀疏性的数学物理依据及寻找适应地震数据稀疏变换的一般方案;在稀疏性先验信息的指导下,发展了具有"蓝色噪声"频谱特征的改进的分段采样方法,并基于最优化理论提出了地震数据重建方法.地震数据的稀疏性理论、稀疏约束下的高效采集方法以及地震数据的重建方法构成了相对完善的地震数据高效采集理论.把该理论用于指导地震数据采集,即利用稀疏约束的随机采样方法改变常规规则密集测网中炮点和检波点(或二者之一)的分布,设计了三种随机且均匀的高效采集测网,提出了利用相应测网获取的地震数据重建为常规规则密集测网地震数据的针对性方案,并使用重建精度、高效采集数据的直接成像和重建后再成像的结果对比证明了上述重建方案的有效性.基于Marmousi模型的高效采集试验检验了本文构建的基于稀疏约束的地震数据高效采集方法理论框架在提高当前地震数据采集效率、降低勘探成本上的优势以及方法的有效性和可行性. 相似文献
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基于稀疏反演的地震插值方法是一种重要的插值方法,然而大多数这类方法只针对无噪声数据或者高信噪比数据插值.实际上,地震数据含有各种噪声,使得插值问题变得更加困难.凸集投影方法是一种高效的插值算法,但是对于含噪声数据的插值效果不理想,针对含噪声数据提出的加权凸集投影方法能够实现同时插值和去噪,但是除了最小阈值需要认真选取外,增加一个权重因子来实现去噪功能.本文由迭代阈值算法推导出加权凸集投影方法,证明其是解无约束优化问题的一种方法,加权因子可以看作拟合误差项的系数.本文还提出了一种改进的凸集投影方法,与原始凸集投影方法相比该方法不需要增加任何计算量,只要通过阈值的选择来进行插值和去噪.数值模拟证明了该算法的计算效率,并且对含噪声数据能够实现较好的插值效果;先插值后去噪的结果证明了同时去噪和插值算法的可靠性和稳定性. 相似文献
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M. Behm 《Geophysical Prospecting》2017,65(2):563-580
The analysis of seismic ambient noise acquired during temporary or permanent microseismic monitoring campaigns (e.g., improved/enhanced oil recovery monitoring, surveillance of induced seismicity) is potentially well suited for time‐lapse studies based on seismic interferometry. No additional data acquisition required, ambient noise processing can be automatized to a high degree, and seismic interferometry is very sensitive to small medium changes. Thus there is an opportunity for detection and monitoring of velocity variations in a reservoir at negligible additional cost and effort. Data and results are presented from an ambient noise interferometry study applied to two wells in a producing oil field in Romania. Borehole microseismic monitoring on three component geophones was performed for four weeks, concurrent with a water‐flooding phase for improved oil recovery from a reservoir in ca. 1 km depth. Both low‐frequency (2 Hz–50 Hz) P‐ and S‐waves propagating through the vertical borehole arrays were reconstructed from ambient noise by the virtual source method. The obtained interferograms clearly indicate an origin of the ambient seismic energy from above the arrays, thus suggesting surface activities as sources. It is shown that ambient noise from time periods as short as 30 seconds is sufficient to obtain robust interferograms. Sonic log data confirm that the vertical and horizontal components comprise first arrivals of P‐wave and S‐waves, respectively. The consistency and high quality of the interferograms throughout the entire observation period further indicate that the high‐frequency part (up to 100 Hz) represents the scattered wave field. The temporal variation of apparent velocities based on first‐arrival times partly correlates with the water injection rate and occurrence of microseismic events. It is concluded that borehole ambient noise interferometry in production settings is a potentially useful method for permanent reservoir monitoring due to its high sensitivity and robustness. 相似文献
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Three‐dimensional seismic survey design should provide an acquisition geometry that enables imaging and amplitude‐versus‐offset applications of target reflectors with sufficient data quality under given economical and operational constraints. However, in land or shallow‐water environments, surface waves are often dominant in the seismic data. The effectiveness of surface‐wave separation or attenuation significantly affects the quality of the final result. Therefore, the need for surface‐wave attenuation imposes additional constraints on the acquisition geometry. Recently, we have proposed a method for surface‐wave attenuation that can better deal with aliased seismic data than classic methods such as slowness/velocity‐based filtering. Here, we investigate how surface‐wave attenuation affects the selection of survey parameters and the resulting data quality. To quantify the latter, we introduce a measure that represents the estimated signal‐to‐noise ratio between the desired subsurface signal and the surface waves that are deemed to be noise. In a case study, we applied surface‐wave attenuation and signal‐to‐noise ratio estimation to several data sets with different survey parameters. The spatial sampling intervals of the basic subset are the survey parameters that affect the performance of surface‐wave attenuation methods the most. Finer spatial sampling will reduce aliasing and make surface‐wave attenuation easier, resulting in better data quality until no further improvement is obtained. We observed this behaviour as a main trend that levels off at increasingly denser sampling. With our method, this trend curve lies at a considerably higher signal‐to‐noise ratio than with a classic filtering method. This means that we can obtain a much better data quality for given survey effort or the same data quality as with a conventional method at a lower cost. 相似文献
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Yinpo Xu Cheng Yin Xuefeng Zou Yudong Ni Yingjie Pan Liangjun Xu 《Geophysical Prospecting》2020,68(4):1228-1252
As the application of high-density high-efficiency acquisition technology becomes more and more wide, the areas with complex surface conditions gradually become target exploration areas, and the first-break picking work of massive low signal-to-noise ratio data is a big challenge. The traditional method spends a lot of manpower and time to interactively pick first breaks, a large amount of interactive work affects the accuracy and efficiency of picking. In order to overcome the shortcoming that traditional methods have weak anti-noise to low signal-to-noise ratio primary wave, this paper proposes a high accurate automated first-break picking method for low signal-to-noise ratio primary wave from high-density acquisition in areas with a complex surface. Firstly, this method determines first-break time window using multi-azimuth spatial interpolation technology; then it uses the improved clustering algorithm to initially pick first breaks and then perform multi-angle comprehensive quality evaluation to first breaks according to the following sequence: ‘single trace → spread → single shot → multiple shots’ to identify the abnormal first breaks; finally it determines the optimal path through the constructed evaluation function and using the ant colony algorithm to correct abnormal first breaks. Multi-azimuth time window spatial interpolation technology provides the base for accurately picking first-break time; the clustering algorithm can effectively improve the picking accuracy rate of low signal-to-noise ratio primary waves; the multi-angle comprehensive quality evaluation can accurately and effectively eliminate abnormal first breaks; the ant colony algorithm can effectively improve the correction quality of low signal-to-noise ratio abnormal first breaks. By example analysis and comparing with the commonly used Akaike Information Criterion method, the automated first-break picking theory and technology studied in this paper has high picking accuracy and the ability to stably process low signal-to-noise ratio seismic data, has a significant effect on seismic records from high-density acquisition in areas with a complex surface and can meet the requirements of accuracy and efficiency for massive data near-surface modelling and statics calculation. 相似文献
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平面波分解方法是地震资料处理中的一项关键技术,它广泛地运用在平面波偏移、各类Beam偏移等成像方法中.平面波分解不仅可以提高偏移成像的效率,而且可以压制地震资料中的随机噪音,提高地震数据的信噪比.线性Radon变换（LRT）是一种常见的实现平面波分解的方法,但常规的LRT存在以下两个缺点：（1）分辨率受测不准原理限制;（2）变换结果存在很多噪音和空间假频.为了克服LRT的上述缺点,本文提出一种基于压缩感知的高分辨率平面波分解方法,并利用加权匹配追踪（WMP）技术实现了该方法.该方法将LRT视为一个参数估计问题,并将LRT结果的稀疏性作为约束条件,在压缩感知理论的指导下利用WMP方法得到高分辨率、高信噪比的平面波分解结果.另外,该方法还可以用于提取地震数据的线性信号、压制随机噪音、实现高维地震数据规则化等地震资料处理技术.数值实验结果证明：WMP方法可以有效地提取地震数据中的线性信号,提高LRT的分辨率和信噪比,从而改善平面波分解的质量. 相似文献
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精细三维地震采集技术在辽河盆地大民屯凹陷的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
针对提高地震勘探精度的现实性问题,提出精细三维地震采集技术,旨在从地震采集的每个细小环节入手,提高地震资料品质。经过理论研究、现场试验并应用于实际生产,取得了明显效果。 相似文献
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Automatic phase picking is a critical procedure for seismic data processing, especially for a huge amount of seismic data recorded by a large-scale portable seismic array. In this study is presented a new method used for automatic accurate onset phase picking based on the proporty of dense seismic array observations. In our method, the Akaike＇s information criterion （AIC） for the single channel observation and the least-squares cross-correlation for the multi-channel observation are combined together. The tests by the seismic array observation data after triggering with the short-term average/long-term average （STA/LTA） technique show that the phase picking error is less than 0.3 s for local events by using the single channel AIC algorithm. In terms of multi-channel least-squares cross-correlation technique, the clear teleseismic P onset can be detected reliably. Even for the teleseismic records with high noise level, our algorithm is also able to effectually avoid manual misdetections. 相似文献