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为了探明南海东北部马尼拉俯冲带北段的地壳结构属性，2016年4—6月，"实验2"号科考船执行基金委共享航次，在巴士海峡区域实施三维海底地震仪（OBS）深地震探测实验.实验总共投放48台国产便携式OBS，最终回收41台，放炮测线长2300 km，有效放炮10800次，获得了宝贵的第一手数据资料.但初步处理显示，新研发的25台OBS数据异常，未能识别有效震相，给后续计算模拟带来极大困难.为此，本文对异常数据进行了深入分析，通过数据格式检查、导航放炮时间查对、相邻台站信号对比、外部时间和内部时间分析等手段，发现数据异常的原因是采样间隔发生了变化，由设置的4.0 ms变为实际的4.5 ms，导致内部时间出错，无法正确裁截和对齐震相.新版仪器为节能优化，调低了CPU主频，导致在较高采样率情况下，实际采样间隔比预设要长，这是造成数据异常的主要原因.通过修正采样间隔和数据重采样的方法，我们成功恢复了异常数据，获得了清晰的地震剖面.此项研究不仅挽救了宝贵的地震数据，为下一步地壳结构研究提供数据基础，而且提升了国家基金委共享航次的科学意义，可为今后国产仪器的研发和使用提供重要参考. 相似文献
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被动源海底地震仪(OBS)探测是海洋深部结构研究的重要方法之一.受投放区洋流、海底地形崎岖，以及海底温压环境等多种因素影响，OBS数据预处理面临时钟漂移，姿态及水平方位角偏差等问题.本文基于国产OBS硬件结构特点与其观测数据特性，针对仪器姿态校正、时间校正和水平方位角校正三个关键环节构建技术解决方案.通过硬件架构特征构建仪器姿态校正方案；结合仪器记录的石英晶振特点和背景噪声互相关方法提出时间校正技术；基于最小化P波切向分量能量和P波主成分分析两个技术方法进行水平方位角校正.上述预处理技术体系在苏拉威西海域被动源OBS数据预处理中取得了良好的应用效果，综合背景噪声水平与地震信号的时频分析结果，表明该预处理技术能有效提高被动源OBS观测数据质量，为进一步的科学研究奠定坚实基础. 相似文献
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炮点和海底地震仪(ocean bottom seismometer,OBS)位置校正是三维地震数据处理的基本环节,也是获取高精度三维速度结构的关键所在.本文基于南海洋陆转换带(Continental-Oceanic-Transition zone,COT)IODP367/368钻探区开展的三维OBS深地震探测数据,开展了炮点及OBS位置校正研究,新的校正方法主要体现在三个方面:(1)利用连续三个炮点的平均航向对中间炮点进行位置校正,更真实地反映气枪枪阵与船体之间的软连接状态;(2)根据"滑动窗口"思想将海水声学速度阈值划分成N等份,通过循环测试获得全局最优的OBS位置校正结果,改进了前人方法只能获得局部最优解的问题;(3)针对单条测线穿过的OBS,通过加入其临近测线的直达水波走时,构成视双测线OBS位置校正法,提高了校正精度.49台OBS位置校正结果表明,除3台单测线法校正的OBS在垂直测线方向存在较大不确定性外,其余误差范围均为35m左右.本文改进的OBS位置校正方法,不仅提高了单条测线穿过的OBS位置校正精度,保证后续三维地震结构研究的可靠性,而且为今后类似的OBS位置校正提供了经验和借鉴. 相似文献
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浅水区OBS(Ocean Bottom Seismograph)测线往往具有信噪比较低,空间假频发育严重的问题,导致OBS测线初至拾取困难,进而影响反演速度模型的可靠性.本文通过直达波校正,正演模拟校正和射线互逆实现对浅水区OBS测线初至的准确拾取和质控.直达波校正消除主要的时钟漂移量.通过多道地震与OBS的联合处理,充分利用多道地震浅层速度模型较准确的特点,通过正演模拟构建OBS道集,弥补了实际采集的OBS道集浅层空间假频严重的问题,正演模拟法基本消除了剩余时钟漂移量,校正后的OBS道集符合层析成像的要求,同时也解决了近偏移距初至拾取的问题.利用射线互逆的方法,通过不同OBS道集组合不同偏移距组的对比验证,解决了中远偏移距初至拾取对比验证问题.三步法基本解决低信噪比浅水区OBS测线初至拾取的问题,为速度反演获得准确的模型奠定了基础. 相似文献
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《地球物理学进展》2020,(2)
由于电磁波无法在水中传播,导致海底地震仪(OBS)与全球定位系统(GPS)无法进行实时对钟,因此会产生一定的时钟漂移.而受船时、海况等影响,被动源OBS在回收后往往电量亏损,致使设备回收时并没有完成对钟,无法直接利用对钟前后的时钟漂移量进行线性校正.本文选取中国科学院海洋研究所2016—2017年间在雅浦俯冲带进行的长周期被动源OBS实验所获得的数据,利用背景噪声互相关方法对OBS进行了时间校正.结果发现,各OBS在经过一年左右时间的布放后,时钟漂移量在1～3 s之间,且基本呈线性趋势,将该结果平均分配到每天从而完成线性校正.另外,探讨了时钟的非线性漂移、误差源、参考台站的选取等因素对时钟准确度的影响,为OBS的数据处理进行了有益的探索. 相似文献
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大间距深度-时间约束高精度合成地震记录制作技术是在VSP速度校正人工合成地震记录基础上发展起来的,VSP速度校正人工合成地震记录的方法一般要求井下检波器的深度间距不大于20 m,如果检波器深度间距逐渐增加“校正”的误差就要逐渐增大.大间距深度-时间约束合成地震记录制作技术弥补了前者的不足,利用各深度间隔顶、底的深度-时间和深度间隔内的声波时差,采用正文中描述的二分法双向计算时间序列的方法计算时间-反射系数序列,最大限度消除了只用声波时差数据计算时间序列产生的“累积误差”,把深度-时间间隔的变化对人工合成地震记录“约束”精度产生负面影响的程度降低到最小,再用人工合成地震记录与井旁地面地震记录作相关,消除二者存在的“系统时间差”,使人工合成地震记录与井旁地面地震记录达到最佳匹配. 相似文献
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海底地震仪数据处理方法及其在海洋油气资源探测中的发展趋势 总被引：3，自引：0，他引：3
海底地震仪(Ocean Bottom Seismograph,OBS)技术是近年发展起来的主要用于海洋地震监测、海底结构调查和海洋油气资源勘探的地球物理技术,其发展前景与OBS仪器本身的发展及OBS数据处理技术的进展息息相关.目前,OBS数据处理主要采用广角地震测深数据处理方法,辅以天然地震层析成像技术,并最终反演深部速度结构.本文简要概括了OBS的发展历程;并以2010年和2011年渤海海陆联测中两条OBS测线的实际数据处理以及部分学者在OBS数据处理中所取得的进展为实例详细介绍了OBS数据处理流程中的频谱分析及其应用,环境噪音分析,增益、带通滤波和反褶积等常规处理,时间校正,震相拾取及反演处理;对OBS在海洋油气资源探测中的应用情况和发展趋势进行了讨论.通过频谱分析发现气枪信号优势频带范围为3～15Hz,OBS垂直分量近偏移距频谱能客观反映OBS与海底的耦合情况;通过噪音分析发现OBS记录的噪音强度与水深和偏移距成反比,并与海底沉积环境密切相关.OBS数据处理方法与平台建设任重道远,也是OBS技术更早进入油气资源探测领域的关键环节之一,应进行深入研究. 相似文献
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在海上实施三维地震探测过程中,人工震源枪阵中心与船上GPS的距离及地震探测作业中的船行方向造成炮点实际位置与预设位置有一定偏差;自由落体投放的OBS由于海流的影响会偏离原定设计位置(投放点),因此,炮点与海底地震仪(OBS)的位置校正是三维地震结构研究中的基本环节.本文利用艏向信息校正了炮点位置;采用蒙特卡洛和最小二乘法方法对海底地震仪的位置进行了校正,并探讨了直达水波曲线特征.结果表明 OBS位置一般偏离设计点1 km左右,其误差范围在20 m以内,校正后的OBS记录剖面展示了真实的记录情况.该研究结果为下一步西南印度洋的三维层析成像研究提供了坚实数据基础,同时为今后南海的三维深部地壳结构探测提供经验与借鉴. 相似文献
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海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer,OBS)数据处理至关重要,是获取深部地壳结构的基础与前提.2006年实施OBS2006-2测线时,有2台OBS(OBS03,OBS06)数据出现异常,无法使用.由于海上航次花费巨大,采集到的数据弥足珍贵.本文采用数据格式检查、邻近台站对比分析、重采样等方法,成功地对这2台OBS数据进行了解编处理,得到了这两个台站的综合地震记录剖面;利用上述方法对2011年实施的OBS973-3测线中的异常台站OBS03进行了分析处理,同样得到了OBS03台站的综合地震剖面;通过查看两次海上实验班报发现,OBS2006-2测线之OBS06与OBS973-3测线之OBS03内部Sedis编号相同,为同一台记录仪器,再一次验证上述处理方法正确可行;然后对OBS2006-2测线2个台站进行震相识别与走时拾取后,利用前人纵波速度模型开展了射线追踪与走时模拟.此次对异常OBS数据的重新处理工作,不仅为OBS探测提供了宝贵的数据处理经验,而且将提高OBS2006-2测线地壳结构的可靠性和约束性,具有重要的研究意义. 相似文献
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单球式海底地震仪（以下简称OBS）由于其成本低、操作简便的优点在天然地震研究、人工地震探测中获得了广泛应用.本文首先分析多型进口和国产OBS在台湾海峡西部采集的地震数据，发现同一台OBS上的垂直向速度检波器（Z分量）的信噪比常显著低于压力检波器（H分量），由于这两种检波器记录的都是海底的垂向振动信号，推测速度检波器的低信噪比更多的与仪器特性有关.然后从信号传递和噪声水平两方面分析影响速度检波器信噪比的因素：为检测速度检波器与OBS壳体的耦合效果，对某型宽频带OBS和陆上地震仪进行了同址同步观测试验，发现OBS的整机灵敏度有较大的差异；为分析速度检波器的水底噪声特征，以H分量记录作为基准，对比分析了同一台仪器不同站位的Z分量噪声水平，发现速度检波器在浅海区受到较大的次生干扰.本文指出OBS的内部耦合和水流次生干扰是至今尚未引起大家重视而又严重影响资料品质和多波探测成效的两个关键问题，这一研究结果对于改进OBS结构设计和制造工艺，以及OBS数据多分量处理方法研究有重要的参考意义. 相似文献
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介绍了在DY115-21航次第6航段西南印度洋中脊构造调查中,中国科学院地质与地球物理研究所研制的5台I-4C型海底地震仪（OBS）的试验情况.在不同的水深点（2370～3534 m）共投放OBS 6个台次,全部投放和回收成功.OBS内置电化学式和外置机械式两种上浮释放系统都成功动作,取得了船载气枪震源的地震数据.但仍存在三个主要问题：第一,上浮后的GPS应答搜寻系统无效果;第二,夜间回收时所需的灯光明亮度较差;第三,外在结构不利于海面上的姿态控制和打捞. 相似文献
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利用中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源和海底地震仪(OBS)在我国北部浅海海域开展了人工地震深部地球物理探测试验.基于水深条件和压制水体虚反射、提升低频能量的需要,使气枪震源有足够的输出能量和高品质子波特性,研究了立体气枪阵列延迟激发震源工作机理,经远场子波理论模拟优选了组合参数并进行了海上试验工作.结果表明,中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源,适应了浅水海域的激发环境,降低了由虚反射造成的局部陷波和干扰作用,有效地改善了OBS信号的品质,获得了Ps,Pg,PmP,Pn等多种震相.创新了由中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源在浅海区OBS探测中的应用,也填补了南黄海海域深地震探测数据的空白,为南黄海、渤海深部地壳结构研究及含油气盆地形成演化研究提供了重要的基础资料. 相似文献
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《Continental Shelf Research》2006,26(17-18):2299-2318
Since their development for investigating sand transport in the surf zone more than 25 years ago, optical backscatter sensors (OBSs) have been in continual use for a wide variety of scientific, engineering, and environmental-monitoring applications. Many OBS designs have evolved in that time but they all work in the same simple way. A water sample is illuminated by a light source and photodetectors in the sensor convert the light scattered from the sample to photocurrent. The amount of photocurrent depends mainly on the illuminated area of the particles, and because particle volume is proportional to area, the photocurrent provides an indirect estimate of suspended-sediment concentration. The relationship between OBS signal and sediment concentration is almost linear for many suspended sediments and this is the most important “good” feature for OBS users. Many other factors influence OBS measurements, including: (1) particle size, shape, composition, and aggregation/flocculation; (2) dissolved light-absorbing matter; (3) bubbles; and (4) chemical and biological fouling. Some of these factors can be troublesome and can result in poor data quality or ambiguous results; these are “bad” ones. And a few of the same factors can have truly “ugly” consequences when their effects are ignored. Unknown time variation in particle size or aggregation/flocculation and fouling will nearly always result in inaccurate OBSs data. 相似文献
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震相识别对获取深部速度结构至关重要.横穿加瓜海脊的T1测线东段，地形高差达3 km，沉积厚度相差约2 km，沉积基底变化复杂，对海底地震仪（OBS）地震剖面的震相识别增加了难度.本文以该测线东段OBS数据为例，采用地形校正、基底校正、多次波识别、正演模拟、走时投影等多种手段，开展了复杂构造的OBS震相识别研究，获得了测线下方深部速度结构模型.结果表明，采用的方法对复杂地质结构下OBS震相识别是行之有效的，相比传统的方法提供了更多且准确的震相走时信息，获得的速度模型更加可靠. 相似文献
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宽频带海底地震仪(OBS)探测是研究海底深部结构最有效的地球物理方法,其中SKS分裂参数测量已被广泛应用于上地幔各向异性的研究.传统的SKS分裂参数测量需要知道确切的OBS水平分量方位,然而OBS的投放过程是自由式的,其两个水平分量在海底的方位是不确定的.本文通过SKS快慢波的运动学特性,发展了一种在未知OBS水平分量方位的情况下直接求取SKS分裂参数的方法,分别用合成地震图和实际观测到的远震资料对该方法进行了数值检验,表明其是一种有效的获得SKS分裂参数的方法,而且相比于传统的先确定OBS水平分量方位,再进行SKS分裂的方法,此方法能够同时获得SKS分裂参数和OBS水平分量方位,应用简便,且减少了累积误差,获得的SKS分裂参数可靠性更高. 相似文献