地震映像方法
地震映像数据的时频分析方法及应用
（ ｅ ａ ｔ ｎ ｆ Ｒ ｓｕ ｃｓ ｎ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌ ｎ ｉ ｅｒｎ ． ｉ ｎＵｎｖ ｒｉ ｆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ Ｄｐｒ ｍｅ ｔ ｅｏ ｒ ｅ ａ ｄ Ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｇ ｎ ｅ ｉｇ Ｇｕ ｌ ｉｅ ｓｔ ｏ ｅｈ ｏ ｏ ｙ ｏ Ｅ ｉ ｙ
有 助 于 了解 覆 盖 层 下岩 性 变化 、 层 的 分 布 范 围 、 测 隐 伏 土 洞 、 定 混 凝 土 构 件 中缺 陷 位 置 ， 高 地 震 映 像 数 据 的 薄 探 确 提
解释精度和准确性． 关 键 词 地 震 勘 探 ， 震 映 像 ， 地 时频 分 析
中图 分 类 号 Ｐ １ ３５
合 利 用频 率 域 和 时 间域 信 息进 行 地 震 映像 数 据 解 释 的 效 果 ． 频 分 析 方 法 提 取 了地 震 波 的 频 谱 中 关 于 地 层 岩 性 、 时 构 造 方 面 的信 息 ， 地 震 映 像 数 据 的 处 理 和 解 释 提 供 了 更 多 的 参 考 信 息． 例 证 明 ， 用 时 频 分 析 解 释 地 震 映 像 数 据 ， 为 实 利
地 震 映像 数 据 的 时频 分 析 方 法及 应 用
单娜琳 ， 程志平， 丁彦礼
（ 林 工 学 院 ， 林 ５ １０ 桂 桂 ４ ０ ４）
摘 要 本 文 研 究 地 震 映像 数 据 的 时频 解释 方 法． 用短 时傅 立 叶 变换 方 法 获 得 地 震 映 像 记 录 频 谱 的 时 间 与 空 间分 采 布 ， 据 介 质 对 地 震 波 频 谱 影 响 的 基 本 规 律 ， 过 分 析 已知 地 质 断 面地 震 映 像 记 录频 谱 的 时 间 与 空 间分 布 ， 究 了综 根 通 研
浅谈探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中的应用
浅谈探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中的应用[摘要]由于隧道岩溶地段施工环境复杂，有的岩溶在施工中就被开挖发现，有的却处于隐伏状态。
因此施工中必须对已开挖和隐伏岩溶进行处理。
对于已发现的隧底岩溶，处理好坏情况必须进行必要的探测，以判断是否到达设计要求。
同时必须探明岩溶处理未达到设计要求地段的岩溶位置和空间规模，为进一步处理提供探测资料。
对于隐伏的隧底岩溶，必须探明岩溶发育位置和规模，以指导施工处理。
因此对隧底岩溶探测资料的可靠性和精确度的要求非常高，单一的探测方法可能无法同时满足探测深度和精度的要求。
本文针对探地雷达法和地震映像法，将二者的原理进行阐释，同时，以某工程中隧底岩溶和裂隙带的探测为例。
说明二者在隧底岩溶探测中的综合应用。
[关键词]隧底岩溶探地雷达法地震映像法0 引言对于现代工程质量要求的提高和施工环境的复杂，单一的物探方法已经不能满足隧道工程对隧底岩溶探测的高要求。
使用两种或两种以上的综合物探方法，能够减少单一物探方法的探测资料多解性和探测深度局限性，同时将每种探测方法的优点进行互补和探测结果相互印证，以使提供的资料更为可靠真实，为施工提供更精确的数据，指导工程施工，提高施工进度。
本文在对探地雷达法和地震映像法两种探测方法进行阐述后，以实际工程为例，论证探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中综合应用的可靠性。
1 两种地质探测法的介绍1.1 探地雷达法探地雷达法是使用探地雷达利用高频电磁波来探测地底介质的分布规律的探测方法，具有分辨率高、无损勘察、操作简便、图像直观的有点，在衬砌检测和隧道超前预报等方面有着广泛应用。
1.1.1 探地雷达法的发展探地雷达法的雏形应用是在1904年，德国人用电磁波信号探测远距离的地面上的金属体，二十年之后，德国人提出了用电磁波技术来探查地下的目标体的理念，同时还提出了电池波会在介电常数不同的介质的界面上发生电磁波反射的说法，这个说法也成为了探地雷达理论研究的基础，到二十世纪七十年代以后，数据处理技术大力发展起来，仪器的信噪比也有了极大的提高，电子技术以及现代信息处理技术等因素的共同作用下，探地雷达技术得到了飞速的提高，实现了地下浅层的目标探查，其探查范围也是在逐渐增大，同时其应用也在朝着多方面发展，土木工程、地质调查、环境监测、狂插勘查等都有应用，电子工程和地球物理学科领域的进一步拓展、分析软件的不断更新都带给了探地雷达技术新的发展空间。
地震映像方法PPT课件
3、面波
4、绕射波
在介质中存在局部异常体或断层的断点、 岩性分界面时会产生绕射波
地震映像的野外工作方法
1）测量方法
共偏移距法
2）记录点的位置
激发和接收的中点，反映中点两侧射线传播范围 内地下的岩层、岩性的变化
3）最佳偏移距
不局限于反射波的最佳，而是扩展到全波列而言
地震映像法的应用
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
2、反射波
2、反射波
资料解释：
主要也是根据反射波同相轴的变化 反射波的传播时间主要是与界面深度有关
T 4z2 L2 V1
2、反射波
适用条件：
适用于存在波阻抗差异的各种地质条件 当界面深度发生变化时，反射波的传播时间会发
生变化，如在断层两侧现为突变；如果是倾斜 界面，反射点的位置会偏离记录点向界面的上倾 方向移动。同样可以可根据反射波同相轴的变化 情况定性推断界面的起伏情况。
1、洞穴的探测 2、岩石中溶洞 3、岩溶塌陷 4、基岩面起伏 5、 管线探测 6、 大型混凝土构件的质量检测 7、 水上连续探测 8、 断层的探测
1、人工洞穴的探测
人工土洞上的 地震映象图
1、人工洞穴的探测
岩溶作用形成 的土洞
2、岩石中溶洞的探测
以破碎带形式存 在的岩溶通道
较完整的石灰岩 中的岩洞
3、岩溶塌陷
桂林市中心广场
3、岩溶塌陷
黎塘水泥厂试验剖面
3、岩溶塌陷
溶沟
4、基岩面起伏：利用反射波
贵港某办公楼
4、基岩面起伏：利用反射波
贵港某办公楼
4、基岩面起伏：利用折射波
云南楚雄垃圾场试验剖面
4、基岩面起伏：利用折射波
2021年管道穿越勘探地震映像法运用
2021年管道穿越勘探地震映像法运用1引言地震映像法是工程地震反射法的一种，它以地层的弹性差异为基础，通过对激发、接收反射的地震波的分析达到勘查的目的。
在野外工作中，地震映像法通常是在最佳窗口内选择一个最佳公共偏移距，接收反射波，并使有效反射波与干扰波(包括面波和直达波)在时间记录上分离，以便后续的处理与解释，然后移动震源，保持所选定的偏移距进行单道接收，采集的地震波在计算机上经简单的数字处理后，即可得到直观地反映地下地质体形态的时间剖面。
该方法的主要优点是数据采集效率高，处理简单，不需做动校正，从而不存在由动校正造成的波形拉伸畸变或由近地表广角反射引起的畸变。
有资料表明采用地震映像法进行水上勘查是一种行之有效的方法Ⅲ。
一般情况下，地震映像法所得到的时间剖面，不能直观的反映地下地质体的空间分布特征，因此，常采用预估地下地质体的速度特征的方法来估算地下地质体的埋深。
本文通过已知的钻井资料，建立工区的速度模型，结合地震映像法所得的时间剖面，得到地下地质体的空间分布特征。
2基本原理2．1地震映像法的基本原理地震映像法，又称地震共偏移距法，是以地层的物性差异为基础，用相同的小偏移距逐步移动测点接收地震信号，在地面或水面对地下地层或目标体进行连续扫描，利用多种地震波信息来探测地下介质变化的浅层地震勘探方法，如图1所示。
厂『—对于地震映像法而言，其反射波旅行时为：，其中，式中X为炮检距，为一固定值。
当反射界面为水平界面时，它为一直线。
2．2建立工区的速度模型一般情况下，地震映像法所得的剖面为时间剖面，但是不能直观地反映地下介质的空间分布特征，为解决这个问题，本文通过利用已知的钻井资料，建立工区的速度模型，并结合地震映像法的时间剖面，得出地震映像法的深度剖面。
其地震映像法时间与深度关系如图2所示。
度，X为偏移距，0为入射角，t为自激自收时间，t为反射波的双层旅行时，t为单层旅行时，v为该层的速度。
则消去0，则可得到：在某管道穿越的勘查中，该工区上的覆地层主要为第四系松散堆积层，主要成分为砂岩、砂卵石以及粘土；下伏地层主要有侏罗系沙溪庙组砂岩以及自流井组灰白色泥灰岩、泥岩，砂泥岩互层，岩层分布较复杂，局部地区裂隙比较发育。
地震映像法在采空区勘探中的应用
地震映像法在采空区勘探中的应用1 2，王东方玉满( 1, ，114005; 2, ，114005)辽宁省冶金地质勘查局四?一队鞍山辽宁省冶金地质勘查局地质勘查研究院鞍山、、，、，摘要地震映像法俗称单道地震法因其配置灵活操作简单资料成果异常简单明了易于辨认的特点以及高，。
，效经济的优势在工程物探领域中具有广阔的应用前景特别是在浅部空区探测方面具有独到的勘探。
，、，效果文章从空区勘探角度出发阐述了地震映像法的工作原理特点和技术方法通过列举不同类型地，，质条件下空区勘探的成功与不成功的实例探讨与分析了在空区勘探中的实际效果和适用场地环境说。
明了地震映像法对空区勘探的可行性与有效性关键词地震映像采空区勘探应用效果: P631, 4 : A 中图分类号文献标识码: 1674 ) 7801( 2012) 02 ) 0244 ) 03文章编号。
出地质体沿垂直方向和水平方向的变化0前言1, 2地震映像法的特点地震映像法是基于反射波法中最佳偏移距技术，，。
( 1) 数据采集速度快但抗干扰能力差勘探深发展起来的一种常用浅层地震方法由于其数据采。
，，，度有限集速度快资料处理流程简单浅层勘探效果好工，( 2)，作效率高等特点而备受专业人员的青睐目前已成资料解释中可以利用多种波的信息即有，、、。
，、效波不但是反射波还可以是折射波面波绕射波为适应各种工作环境简洁快速的工程物探勘查手。
，( 3) ，段但由于方法本身的特点其使用范围也受到一在探测目的单一只需研究横向的地质情。
，，，，定限制所以在不同工作区此方法是否适用必须况下效果较好而探测目的层较多时不易确定最，。
通过试验来进行选择本文通过不同地区的工作效佳偏移距( 4) ，。
由于每个记录都采用了相同的偏移距地果来说明其适用性震记录上的时间变化主要为地下地质异常体的反1地震映像法的基本原理及特点，。
映给资料解释带来极大的方便1, 1地震映像法的基本原理 2工作方法及技术要求( 地震映像又称高密度地震勘探和地震多波勘2, 1工作方法 ) ，，探是通过采用最佳偏移距利用多种波作为有效，，，波来进行勘探也可以根据探测目的的要求仅采用 ( 1) 在测量过程中每次激发在接收点采用单。
岩溶地区地震映像法的资料处理(孙、雷)★
关键词：地震映像；岩溶；资料处理；参数
随着工程勘察的深入发展，经常遇到诸如岩溶等不良地质现象的探测问题， 为了避免盲目布置工勘钻孔，一般先采用物探手段进行勘察，地震映像法就是一 种行之有效的方法。在探测目的明确，只需要研究横向地质变化的情况下，地震 映像法效果良好，而其资料处理过程相对简单，不需要进行动校正和叠加等诸多 处理，节省了资料处理的时间，减少了处理误差。
f 0 的直线上, F (k , f ) 的值不为零,二 v*
f 0 上的一个平面图形， v*
直线的斜率就是视速度。各种频谱成分的能量团由于视 速度的不同分别集中在不同的范围内，如图4（a）所示。 其实质是选择不同的视速度和频率作为截止量, 来保留 或消除由这些量圈定的频谱区域,从而达到滤波目的。 图4（a）FK滤波原理示意图 对应的滤波器输出的频波谱：
通过FK二维滤波,选择合适的滤波参数,就可以在频波谱中保留有效信号的 能量团而滤掉干扰信号的能量团， 再通过反二维傅立叶变换就可得到有效波的信 号而使线性干扰波、多次波、虚反射等干扰波得到消除或压制。达到即避免改变
有效波对地下形态的反映又压制干扰波的目的。见图4(b)，可以看出，提高信噪 比效果明显。
FK 二维滤波输入图
FK 二维滤波输出图
图 4(b) FK 二维滤波效果对比图
3.1.5 反褶积 由于地下发育的岩溶使得地下地质状况复杂，多次波干扰严重，采取反褶积 的手段。 地震波在传播过程中能量的衰减与频率和双程时间成正比， 由于高频成分衰 减快，使子波频率降低，频带变窄，波形拉长，导致分辨率降低，采用各种反褶 积，可以不同程度的起到高频补偿作用，例如： 1)只有在振幅谱相同的情况下，零相位子波分辨率才能达到最高； 2)脉冲反褶积要求输入子波的最小相位，否则不能转化为完全的零延迟脉 冲。虽然振幅谱实质上是平的，但输出的相位谱不是最小相位的。另外，脉冲反 褶积算子是输出子波的最小相位对应的子波的逆。 这个子波可以是也可以不是最 小相位的。因此，处理结果容易出现假反射或不连续现象，需要特别注意； 3)预测反褶积一般用来消除多次波，其预测步长可以控制输出子波的长短， 只要参数选择得当，就可以取得较好的效果。
地震映像法和探地雷达法在城市地质勘查中的应用
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2007-5640-6613地震映像法和探地雷达法在城市地质勘查中的应用①胡彦军(山西华冶勘测工程技术有限公司 山西太原 030002)摘 要：地质勘查要面对环境复杂的施工环境，有的复杂地质处在明显位置，有的处在隐伏状态。
采用地质勘查的方法，对于不能达到施工要求的地质进行提前勘查，并根据地质情况设计施工方案。
以帮助工程顺利开展。
例如为了解决路面塌陷问题，做好地下孔洞的勘查，探明岩溶位置以及空间规模，采用地震映射法和探底雷达法，结合勘查结果分析，对岩溶地质发育取得良好的勘查效果，用以指导施工处理。
另外采用地震影响法和探地雷达法结合的方式能够为地质灾害治理提供依据。
本文对地震映像法和探地雷达法在城市地质勘查中应用进行分析，希望能够对提升物探技术水平具有参考价值。
关键词：地震映像法 探地雷达法 地质勘查 工作质量中图分类号：P624 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)12(b)-0014-04The Application of Seismic Imaging Method and Ground Penetrating Radar Method in Urban Geological ExplorationHU Yanjun(Shanxi Huaye Survey Engineering Technology Co., Ltd., Taiyuan, Shanxi Province, 030002 China)Abstract: Geological exploration must face the complex construction environment, some complex geology is in the obvious position, some is in the hidden state. By using the method of geological exploration, the geological exploration can not meet the construction requirements in advance, and according to the geological conditions design construction program. To help with the project. For example, in order to solve the problem of road surface collapse, do a good job in the exploration of underground cavities, and find out the location and spatial scale of karst, the seismic mapping method and the ground penetrating radar method are used, combined with the analysis of the exploration results, to obtain good exploration results for the development of karst geology, to guide the construction process. In addition, the combination of seismic impact method and ground penetrating radar method can provide a basis for geological disaster management. In this paper, the application of seismic imaging method and ground penetrating radar (GPR) method in urban geological exploration is analyzed. It is hoped that it can be of reference value to improve the level of geophysical exploration technology.Key Words: Seismic imaging method; Ground penetrating radar method; Geological exploration; Quality of work①作者简介：胡彦军（1988—），男，汉族，山西太原人，本科，工程师，研究方向为地球物理勘查、地质灾害勘查。
浅谈高密度地震映像技术方法
浅谈高密度地震映像技术方法1、引言近年来，随着国民经济的飞速发展，岩土工程勘察项目越来越多，面临的问题也在增多，对各种勘探技术要求也在提高。
工程物探技术近年来得到不断提高，因其具有经济、高效的特点，在岩土工程勘察中的应用也越来越广泛。
岩土工程勘察具有探测目标体小、精度要求高、各种干扰大、探测场地狭小以及地表工作条件较差等特点。
而高密度地震映像则具有对场地要求不高、精度高、反映直观、经济、高效而具有广阔的应用空间。
其可应用于探测第四系厚度、基岩起伏情况；探测隐伏断层、破碎带、岩溶的位置；探测具有足够体积的采空区[1-2]、岩溶管道和地下埋藏物体等。
跟其他物探方法一样，高密度地震映像的应用也是需要具备一定的物性前提和应用条件，即要求探测的目标体与其周围的地质体要有波速差异，场地人工和天然震动干扰要小，考虑到经济效益、工作效率等问题，探测深度不宜过大。
2、高密度地震映像基本原理[3-5]及技术要点2.1基本原理地震映像是基于反射波法中的最佳偏移距技术发展起来的，又称最佳偏移距地震反射，是利用人工震源（如重锤、放炮、电火花等）所激发产生的地震波，在地下传播时遇到不同的波阻抗界面，将产生不同类型、不同路径、不同速度、频率和强度的波，通过仪器记录并分析这些波的特征，从而推测出地层的性质、结构及埋深等参数，达到地质勘探的目的。
点距小、测点密度高的地震映像即是高密度地震映像，它一种探测浅部地质情况的有效方法。
2.2技术要点（1）重视试验工作可通过试验确定最佳采集参数、识别有效波等作用。
具体施工时最好用共炮点作一个多道展开排列进行试验，根据采集的多道信号进行分析（如图1：共炮点试验波列图），确定采集参数，如偏移距、点距、最佳时窗、滤波参数、增益参数等；还可生成时深转换用速度曲线；由初至波，估计近地表速度进行静校正。
同时识别我们需要的反射波，对面波、横波等干扰波有一个充分的了解。
（2）最佳偏移距技术[6]最佳偏移距的选择是高密度地震映像的核心技术，可通过试验工作确定。
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地震映像方法及其原理
各种波在地震映像波形图上的反映
1、折射波
1、折射波
在实际工作中，如选择折射波为有效波，则 地震映像波形图上的第一个同相轴为折射波。
折射波同相轴的变化，反映了折射界面深度和 （或）界面以上介质速度的变化。界面水平时， 折射波到达时间反映激发点下界面深度，也是界 面上各点的深度。而界面起伏时，折射波到达时 间只能表示滑行波传播路径内界面的平均深度。
2、反射波
2、反射波
资料解释：
主要也是根据反射波同相轴的变化 反射波的传播时间主要是与界面深度有关
4z L T V1
2
2
2、反射波
适用条件：
适用于存在波阻抗差异的各种地质条件
当界面深度发生变化时，反射波的传播时间会发 生变化，如在断层两侧表现为突变；如果是倾斜 界面，反射点的位置会偏离记录点向界面的上倾 方向移动。同样可以可根据反射波同相轴的变化 情况定性推断界面的起伏情况。
地震映像方法的特点
１. 地震映像法数据采集速度较快，但抗干扰能力 弱，勘探深度有限。 2. 地震映像法在资料解释中可以利用多种波的信息。 3. 在探测目的较单一、只需研究横向地质情况变化 的情况下，地震映像法效果较好，而探测目的层较 多时，不易确定最佳偏移距。
4.பைடு நூலகம்解释方便
1、洞穴的探测
2、岩石中溶洞
3、岩溶塌陷
4、基岩面起伏
5、 管线探测 6、 大型混凝土构件的质量检测 7、 水上连续探测 8、 断层的探测
1、人工洞穴的探测
人工土洞上的 地震映象图
1、人工洞穴的探测
岩溶作用形成 的土洞
2、岩石中溶洞的探测
以破碎带形式存 在的岩溶通道
较完整的石灰岩 中的岩洞
3、面波
地震映像方法中利用的面波是在地下一定深度内从 震源传播至接收点的含有多种频率成分的、有多个 相位的面波群。
面波群的形态受偏移距范围内覆盖层介质密度、泊松比 等因素的影响； 面波群内的相位数与覆盖层的厚度、介质物性和偏移距 有关，面波群振幅的大小与介质的松散情况有关； 面波群的到达时间的变化与地层产状、地层中局部地质 体的位置有关。
小结
前面所举出的实例中，采用地震映象方法探 测时，都采用了1种以上的有效波，这样分析 解释就有更充分的依据，结合地质资料后， 能得到较好的地质效果。但分析地震波的种 类、合理地采集有效波，准确地分析地震映 象图的基础仍然是制作和分析试验剖面。必 要时在一个工地上，需要在地质条件变化处 作多个干扰剖面。
混凝土裂缝上的波形记录
6、大型混凝土构件质量检测
混凝土地梁中存在局部异常体的映像波形图
6、大型混凝土构件质量检测
混凝土地梁中有钢管存在的映像波形图
7、水上连续探测
地震映象方法用于水上探测采用特定的
机械震源，约每秒激发一次，用悬挂在 水面的压力检波器接收，这种方法可以 快速、准确地探测水深及水底岩层的地 质情况。
1、折射波
资料解释：
主要根据同相轴的变化特征 定量解释时，必须利用其它方法确定界面
倾角、界面速度和上覆介质速度
2 z cosi L T V1 V2
1、折射波
适用条件：
采用折射波为有效波适用于快速探测基岩
面较浅、覆盖层速度稳定的情况。地质条 件复杂或要求精度较高时，不宜仅采用折 射波为有效波。
7、水上连续探测
湘江湘潭大桥地震映象波形图
7、水上连续探测
1) 直达波，到达时间约为3.5ms；计算水的速度为1600m/s,
2) 水底反射波，到达时间随江底起伏变化，最深处约为 7.5ms，最浅处水底反射波紧跟在直达波后面；
3）基岩反射波，透过江底的沙层，在基岩面上反射的波， 波到达的时间为6-8ms，基本反映了基岩面的变化。在9ms 之后出现的波为前面所述各种波的2次或3次反射波，2次反 射一般较清晰，3次反射由于能量减少逐渐减弱。多次反射 波掩盖了基岩中的信息。
3、面波
4、绕射波
在介质中存在局部异常体或断层的断点、
岩性分界面时会产生绕射波
地震映像的野外工作方法
1）测量方法
共偏移距法
2）记录点的位置
激发和接收的中点，反映中点两侧射线传播范围 内地下的岩层、岩性的变化
3）最佳偏移距
不局限于反射波的最佳，而是扩展到全波列而言
地震映像法的应用
地震映像法 地震映像方法及其原理 地震映像法的野外工作方法 地震映像方法的应用
地震映像方法及其原理
地震映像法的概念：
地震映像（又称高密度地震勘探和地震多波勘 探），是基于反射波法中的最佳偏移距技术发展 起来的一种常用浅地层勘探方法。
可利用的信息包括：
折射波、反射波、绕射波，还可以利用有一定规 律的面波、横波和转换波
7、水上连续探测
福建平潭海峡大桥选址的地震映象波形图
8、断层的探测
断层存在时，在岩性突变点或断层的角
点产生绕射波，在地震映像图上，出现 明显的双曲线型同相轴。
8、断层的探测
可以看到明显的绕 射波，绕射波双曲 线的顶点即为断层 在剖面上的端点； 在断层端点两侧的 地震波形特征有明 显的差异，断层端 点左侧有多组反射 波，为泥岩地层中 多个泥岩薄层或含 煤层的反映；右侧 为较厚的砂岩地层 的反映。
3、岩溶塌陷
桂林市中心广场
3、岩溶塌陷
黎塘水泥厂试验剖面
3、岩溶塌陷
溶沟
4、基岩面起伏：利用反射波
贵港某办公楼
4、基岩面起伏：利用反射波
贵港某办公楼
4、基岩面起伏：利用折射波
云南楚雄垃圾场试验剖面
4、基岩面起伏：利用折射波
云南楚雄垃圾场地震映像波形图
5、管线探测：非金属管道
6、大型混凝土构件质量检测