复杂山地地震采集研究及应用
浅析复杂地区地震勘探数据采集技术
和高陡构造 区， 地震 资料品质低， 给构造建模 、 速度研 究、 成图方法等解释工作带来 了大量的技术难题 。 经过对多个复杂地区地震勘探技术 的探索 ， 初步形 成 了适 应于 复杂 区 的地 震 采 集 、 理 、 释技 术 。本 文 处 解 简要 阐述地 震采集 方 面的经 验 和技术 。
效波 的赋存 特 点 和干扰 波 的特征进 行计 算 和试 验确定 ， 要从 接 收能量 和 幅度均 匀性 考虑 排列长 度 。
１ 复杂地 区的 表层特 征及 其分 类 复杂地 区主要 的表 层特 征如 戈壁 、 山地 、 黄土塬 、 砾
石区 、 湖网区、 岩石 出露地貌等 ， 这些地 区对采集方法、 技 术 、 备等 都提 出 了新 的要 求 。 装 １ １ 沙 漠 区的 表层特 征 ． （） １大沙 漠的基本类型有金字塔型 、 月牙型、 复合 型、 弯状型、 蜂窝状沙丘、 鱼鳞型沙丘等 ； （） ２沙子厚度大， 覆盖厚度大于 ５ｍ， ０ 一般情况下潜
应 用东 部地 区较 为成 的 采 区煤 炭 地 震勘 探 方 法 为西部 开发 服务 ， 针对 西 部地 区复 杂 的 地形 、 地貌 与 构
（） ４高陡多断裂等 复杂构造导致地震波场复杂、 速 度横向变化大， 地震采集观测系统设计和资料处理正确 成像难 ； （） ５ 因地形 、 地貌等原 因炮点和检波点的偏移不可 避免 ， 影响地震资料的均匀覆盖、 资料采集和资料处理
水 面很 深 ， 不稳定 ； 且 （） 向性 差 ， 对 高 差 大 （０ ２０ ， ３走 相 ５ ～ ５ｍ） 一般 为沙
丘 链 、 垄 和沙丘 复合 体 ； 沙 （） ４ 沙丘 流动 性强 。
１ ２ 山地表 层特 征 ．
（） １复杂的表层结构类型（ 地表裸露高速基岩 、 山沟 松散砂砾沉积、 巨厚的山前洪积砾石层及复合型） ；
地震资料野外采集方法
地震资料的野外采集方法
第一节 野外工作概述
3、地震队的组成：
队长及指导员——总体负责及协调关系 测量组——测量及标明桩号 放线班——布置排列 钻机班——打炮井 爆炸组——接受仪器组指挥激发地震波 仪器组——指挥现场作业并记录地震波 施工组——检查施工质量完成施工日志 后勤组——保障设备的正常运转及职工的餐宿 （发电组）——在野外施工时保证小队的用电
记录上以一定同相轴出现的干扰波。 声波、面波、浅层折射波、多次波、侧面波、工业干扰
２、随机干扰：没有一定规律，也没有一定传播方 向，在地震记录上形成杂乱无章的干扰背景。形 成因素很多：自然条件、激发条件、人为条件。
地震资料的野外采集方法
一些常见的干扰波
瑞雷面波：
１、定义：与自由表面相联系的面波， 在地震勘探中称为地滚波。存在于地 表附近，振幅随深度增加呈指数衰减。
地震资料的野外采集方法
一些常见的干扰波
多次反射波
１、定义：从震源出发，到达接收点时，在 地下界面之间发生了一次以上反射的波。 多次反射波、反射—折射波、折射—反 射波和扰射—反射波等等统称为多次波。
２、多次反射波产生的条件—良好的反射界 面（存在较大的波阻抗差）；基岩面、不整合面、 火成岩、地面、水面，石膏层、岩盐、石灰岩 等强反射层等。
2、频率选择功能，频率滤波
3、能量自动增益控制功能，动态范围： 地震波强弱的差别引起的振幅上的变 化范围，在地震勘探中该数值能达到 120分贝，即：最大振幅是最小振幅的 106
地震资料的野外采集方法
地震仪的基本功能
4、具备良好的分辨能力 仪器的固有振动—延续时间越短，分
辨率越高。 5、精确的计时装置 6、多道接收、数字记录、记录长度可
南方复杂山地三维地震勘探实践与效果分析
砩篙带。
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…vol_4#N o南方复杂山地三维地震勘探实践与效果分析敬朋责22．殷厚成3，陈祖庆2+】成都理工^堂能源学院．口川戎都6I(j o砷：2中国i油化工最静有限公司勘拄南方舟岱面口川或都6100l l，34国i油化工艟伢有琨公《i油物挺技术研究院．江苏南京2l f)(1¨)捕；：南口m荆碳融盐}．油7L勘探m虫较k H j U m H M发现j Fl m柑W R☆nq※№《：％地雀∞擗#木的发Ⅸ＆“在南A复杂m≈∞^规《实施十1日f】m化『№甜有m0H“m n圳m j E地K悔"i旷L勘探领域E 得r}，女＆成。
勘探盛践^W m地#Ⅻ挂社求女幅E＆善r*地R的№＆资料品雁．为*决复杂地mⅫ鲤奠定r＆灯的资料琏m M m提{r硪＆盐岩储H mⅢ_l#进的镕Ⅱ^^加陕rⅫ气勘攮∞赛从辞光^d 气m的探明州，渊女d穗Ⅻ*∞＆现≈分^¨m地《m撑拄术nm^复隶*m∞气勘痒中女挥T TⅢ#代¨*f Ij*键月∞Ⅻ：硪＆盐#储目一№地《D O I I r13，∞I蝌n】0001441_20l O0j(110中目*粪B：Ⅳ3J l女《标*日A南竹海棚碳酸盐岩i H_气勘探所经儿十印以前^该领域实施了大廿二维地震勘探．取得r些成果．特别址仵【■J l『缸地蒋系海栩地层杆成系摩武系发现j．一牲气f H．怛达甚气m的总体规模十分卉限而且琏r一维地震资料进行_物礁预测1分凼难精度和准确忡小高．对储层发育特征和油气收藏规律认识不清，中同石汕化T】{|}份柯阻公司为丁在泼领域取得碹太突破．集中资套．持续组织攻关．诬过引进新拄术，新方法．大月H实施复杂…地二维地谨勘探。
短短的10年瑚．在川东J￡地区实施I I』地二维地馐勘探满疆盖面积选到几千平^千米．小仅发脱r迄今为止同内储母最凡、川’喊最耀、丰度越商的普光气m，迁发现r抒布耐秘更九、埋藏更探的』i坝天氆礁}f|f复合傩．实话±^果证实避礁滩复合怍}L有良立『的『茈藏条件．潜在赭鼋b犬l问题与难点川东北大部分地!^地艇资料信噪比较高．早期的一维地麓资料可以用米确定佝造格J口j．佃难以进{T俳培预测，当年的勘探开艇实践嵌明．对于复杂的海棚碳酸盐岩储层．仅仅依靠构造酃署”位B【喻很大，实际L枉川糸北地K I}多杠J遣高部位都寅施垃钻探．但没有大规模的汕气显示原田是：维地震勘探难以很好地坝删碳酸盐岩地层响J利储层发育K。
复杂山地地震采集接收技术探讨
做到全方位的紧密接触 ， 做到整个检波器与大地 的震 动 同步 ， 尽量 使大 地介 质 的振 动 被检 波 器无 畸变 地 接
收下 来 。
３提 高检 波器 与大 地介 质接触 的 “ 固度 ” ） 牢 ； 良好 的检波器 耦合 是 由作用 到检 波器尾 锥上 的切 力所 决定 ， 以提 高 牢 固度 就 是 利用 不 同的耦 合 方 式 所
图 １ 南 方 山地 不 同 目的 的层 吸收 衰 减 曲线
以飞三 段 目的层 为例 ， 算 出不 同组 合 基 距 对 高 频 的 计
截止频 率 ， 完成 图 ２ 并 。可 以看 出 ， 用 ６ｍ 以 内的 组 采
合基 距对 １３Ｈ ２ ｚ以 内 的有 效 反 射 无 压 制 ，２ｍ 的组 １ 合 基距 则开始 对 ８ ｚ的有 效反 射有所 压 制 。 ６Ｈ
在接收介质方面 ， 复杂山地具有 自 身突出的特点 ： 接收介质类型多， 差异大 ； 收介质在纵横 向变化快。 接 目前 比较 成熟 有效 的方 式是 因地制 宜采 取多种 方式 进 行接收 ， 目标是提高耦合谐振频率。
通过南 方 复杂 山 地几 年 的实 践 和研 究 ， 波 器 与 检 大地 耦合 上形 成如 下 的几点认 识 ： １选择 谐 振频率 高 的耦合介 质 是南方 复杂 山地 检 ） 波器 耦合 的指 导原则 。 通过 挖坑 填实 埋 置 的方 法 ， 检 波 器 外 壳 与大 地 将
基于高精度卫星遥感的极复杂地区三维地震勘探应用技术
1932021年第5期牛争华：基于高精度卫星遥感的极复杂地区三维地震勘探应用技术基于高精度卫星遥感的极复杂地区三维地震勘探应用技术牛争华（山东省煤田地质局物探测量队，山东 济南 250104）摘 要 传统的三维地震勘探方法很难满足在极复杂地形条件下进行勘探的需要。
为了达到勘探目的，经过专门研究，通过高精度卫星遥感成像并融入三维地震勘探要素[1] ，将地形地貌和设计炮点、检波点导入到高精度卫星地图，实现快速定位和监测每个炮点、检波点的施工条件及施工完成情况，科学合理布置施工队伍和施工设备，保证了在极复杂地形条件下三维地震勘探工作的施工质量、施工进度、施工安全并达到勘探目的。
关键词 高精度；卫星遥感；极复杂地区；三维地震中图分类号 P631.4 文献标识码A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2021.05.070Application Technology of 3D Seismic Exploration in Extremely Complex Area based on HighPrecision Satellite Remote SensingNiu Zhenghua(Geophysical Survey Team of Shandong Coalfield Geology Bureau, Shandong Ji'nan 250104)Abstract : The traditional three-dimensional seismic exploration method is difficult to meet the needs of exploration in the extreme terrain conditions. In order to achieve the purpose of exploration, through special research, through high-precision satellite remote sensing imaging and integration of three-dimensional seismic exploration elements[1], the topography, design shot points and detection points are imported into the high-precision satellite map to quickly locate and monitor the construction conditions and construction completion of each shot point and detection point. The scientific and reasonable arrangement of construction team and construction equipment ensures the construction quality, construction progress, construction safety of 3D seismic exploration under extremely complex terrain conditions, and achieves the exploration purpose.Key words : high-precision; satellite remote sensing; extremely complex area; 3D seismic收稿日期2020-12-18作者简介 牛争华（1987—），男，山东济南人，2012年毕业于山东科技大学，土木工程专业，本科/学士，工程师，现从事煤青龙煤矿属于国家总体规划云贵大型煤炭基地黔北矿区黔西区，工业广场占地面积0.303 km 2，规划设计120万t/a ，服务年限54 a 。
地震勘探的应用
电法勘探在配合地质填图、圈定隐蔽含煤地层范围、测定隐伏煤层露头和老窑采空区、探寻地下水迳流带和岩溶裂隙发育带帮助找水等方面都有明显效果。
同时，由于装备轻便、操作灵活、费用较低，至今仍在不少地区继续发挥作用。
2、地震、电法勘探技术再上新台阶三维地震高分辨技术是煤田地质综合勘探方法创新的重点，改变了传统的地质勘探技术，其勘探成果的精度、质量和对勘探对象的研究程度，都有了质的提高。
它不仅可以查清落差大于5米以上的断层、3—5米的断点，而且可以解决煤矿小构造问题，可以探明小褶曲、小陷落柱、煤层冲刷带等。
依靠其严密的数据体，还可以揭示煤层的赋存形态、薄无煤带、采空区和水文地质等矿井生产迫切需要解决的问题和地质任务。
三维地震勘探技术为我们提供了信息丰富、数据严密的地质信息。
充分发挥三维地震勘探优势，为煤矿生产服务。
物测队近年来在生产实践中，围绕生产中急需解决的课题和矿井生产的需要，依靠科技发展，深入理论及应用技术的研究，解决了一系列技术难题，逐步提高了整个队伍的专业技术水平。
地震勘探技术在山区复杂地形条件下的应用和复杂地震地质条件下地质效果的取得是物测队技术创新的结果，从而形成了在全国煤田地震勘探技术方面的领先优势，在市场竞争中得到了用户的认可。
不仅在我省各大煤业集团的部分国有煤矿和地方煤矿进行了采区三维地震勘探，在江苏省大屯和山东省兖州矿业集团三维地震勘探招标中也连连中标。
具有国际领先水平的FM67瞬变电磁仪是目前全国煤田地质系统唯一全套引进的电法设备，它对大地的探测深度从地表几米到地下一千多米。
可清晰有效的完成工程、环境、矿产、考古及地下水等各种高难度勘探任务。
21世纪是煤炭地震勘探技术发展的新契机。
随着煤炭工业的发展，高度发展的机械化采煤对精细地质勘探的要求进一步提高。
一方面，要求查明1/2煤厚的小断层以及其它更小的地质构造；另一方面，要求地震勘探解决其他诸如水文地质、煤层厚度、宏观结构、火成岩分布、小陷落柱、老窑采空区等问题；并且随着地震勘探的广泛应用，施工难度明显加大，山区、湖区、沙漠、卵砾石分布区等复杂地震地质条件地区所占比例逐年提高，对地震勘探提出了新的课题。
地质灾害防治中的新技术与应用研究探讨
地质灾害防治中的新技术与应用研究探讨地质灾害是一种对人类生命财产和生存环境构成严重威胁的自然现象，如滑坡、泥石流、地震、地面塌陷等。
随着科技的不断进步，一系列新技术在地质灾害防治中得到了广泛应用，为减轻灾害损失、保障人民生命安全发挥了重要作用。
一、地质灾害监测新技术（一）卫星遥感技术卫星遥感技术凭借其大范围、高时效、多波段的观测能力，成为地质灾害监测的重要手段。
它能够快速获取大面积的地表信息，通过对不同时期遥感影像的对比分析，识别出地表的变形、位移等异常情况，从而对潜在的地质灾害隐患进行早期预警。
例如，利用高分辨率卫星影像可以监测山体滑坡的边界、规模和发展趋势，为灾害评估和防治提供重要依据。
（二）无人机技术无人机具有灵活、便捷、成本低等优点，可以在复杂地形和危险区域进行低空飞行，获取高精度的影像数据。
在地质灾害监测中，无人机能够快速抵达受灾区域，实时获取灾害现场的图像和视频信息，为应急救援和灾害评估提供及时准确的数据支持。
此外，通过搭载多种传感器，如激光雷达、热成像仪等，无人机还可以实现对地表地形、植被覆盖、温度分布等多方面的监测。
（三）InSAR 技术合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术是一种高精度的地表形变监测手段。
它通过对同一地区不同时期的雷达影像进行干涉处理，能够精确测量出地表的微小形变，其测量精度可以达到厘米甚至毫米级。
InSAR 技术在监测缓慢的地面沉降、山体滑坡等地质灾害方面具有独特的优势，可以提前发现潜在的灾害隐患，并为灾害的预警和防治提供科学依据。
二、地质灾害预警新技术（一）大数据与人工智能技术随着大数据和人工智能技术的发展，它们在地质灾害预警中发挥了越来越重要的作用。
通过收集和整合大量的地质、气象、水文等数据，利用机器学习算法和深度学习模型，可以对地质灾害的发生概率和危险程度进行预测。
例如，建立基于神经网络的地质灾害预警模型，能够综合考虑多种因素的影响，提高预警的准确性和可靠性。
复杂山地高密度宽线地震采集技术及应用效果
ＤＯＩ １．８ ３ ． ｓ．６ ４ ０ ６２ １ ．４ ０ ９ ： ０ ３６ ８ ｉ ｎ １７ —５ ８ ．０ ２０ ．０ ｓ 文 献标 识码 ： Ａ
复杂山地高密度宽线地震采集技术及应用效果 术
梁 向豪 周 旭 蔡 明 ， ， ， 刘新文 刘依谋 ，
１ 中国石 油塔里 木油 田公 司 ， ． 新疆 库尔 勒 ８ １０ ； ２ 中国石 油东 方地 球物 理公 司 ， ４００ ． 河北 涿 州 ０２ ５ ７７ １
钭 学 业崴 毒 置
Ｖ １３ ｏ ． ４Ｎｏ ４ Ａｕ ． ０ ２ ． ｇ ２ １
编 辑部 网址 ： ｔ Ｉ ｈｔ ｌ ｐ： ｗｗｗ． ｕ ｂｃ ｍ ｓ ｗｐ ｘ ．ｏ
文章编号 ：１７ —５ ８ （０ ２ ０ —０ ６ —０ ６４ ０ ６２ １ ）４ ０９ ６ 中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ； ３ ５ Ｅｌ２ Ｐ １
有 背 冲断块 、 瓦 冲断带 和断层 相关褶 皱等 构造 。 叠
本 文在 分析 工 区地震 勘探 难点 及 以往地 震勘 探 技 术 应用 效 果 与存 在不 足 的基 础 上 ， 明确 了该 区面
临 的关 键 问题 ， 出 了 围绕 增 强 压 噪 能力 、 高 静 提 提
校 正精 度和 改善 陡倾 角地层 成 像效 果等 方 面优化 采 集 方 法 的技 术思 路 ， 通 过优 化 形成 了高 密度 宽 线 并
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ｌ 科 鼓 ２ １年第 期 ： ０２ ２
复杂 山地地 震 采集研 究及 应用
王 永 华
西南石 油大学研 究生院 ６ ０ ０ 成 都 １５０ 摘 要 我 国山地地 区成为 当今地震勘 探的重点 。但 该 区地表条件及 地下地质条件 复杂 ，地层倾 角陡 ，新老地层倒 置，甚至 出现 双 重构造 ，使得该 区干扰 波十分发育 、信噪 比极低 。 因此 ，该 区采 集到的资料品质差 。为获得 高品质的地震资料 ，本 文在总结 已有采 集技 术的基础上 ，研 究山地 干扰 波发育规律及影 响地震资料品质 的因素 ，提 出一套适合在 复杂山地进行地震采 集的方法。该方法 包含 了盒子 波调 查、组合激发 、宽线 大组合接收等 。经现 场采集 实践发现该方法 可明显提 高地 震资料 的品质。 ・ 关 键 词 地 震 采 集 低 信 噪 比 盒 子 波 调 查 组 合 激 发 宽线 大组 合 接 收
１ 复杂 山地地震采集研究
为了检 验上述理论的实效性 ，在某 山地进 行地震采集试验 。该工
区 以山体 区和戈壁区为主 ，少量农 田区分布 在工区北部 ，中部的 山脉 海拔 高程 为９０ 一０ ０ ５ｍ ２ ５ｍ，相对 高差达 １０ｍ；山体 区地 势陡峭 、多 １０ 呈锯齿山 ， 悬崖林 立 、沟壑纵横 ，施工难度极 大。山体中间有一沿山 体走 向的狭长洼地 。山前带发育洪积扇 。地表 风化 严重 ，植被稀少 ，
约 占我 国陆地 面积三分之二的山地 ，成 为今后油气勘探的重点 。
资料信噪比的核心 。但 山地 干扰 波十分发育 ，为压制这些干扰 波 ，在
但 由于地表及地下构造复 杂 ，地层倾角陡 ，新 老地 层倒置 ，甚至 出现 双重构造 ，使得干扰 波十分发育 ，信噪 比极低 ， 震资料品质差 。故 地 山地 成为当前地震勘探 的难 点。通过大量的研 究发现 ，山地地震采集 主要 有以下困难 ：①复杂的地表地形 条件 ，造成干扰波十分发育 ， 特 别是 由冲沟 、山体等造 成的次生干扰使得资料 的信 噪比极低 ，同时 施工 的困难 ，特别是激发和 接收的条件困难 ；② 由于地表 起伏大且构 造 复杂 ，造成 静校正 的 困难 ；③地 下构 造复 杂 ，常 常存在 地层 倾 角 陡 ，新 老地 层倒置 ，甚至 出现双重构造 。 我国山地勘探 已有几 十年 ，形成了一些成熟 的技术和 方法 ，但还 无法消 除干扰波对地震资料 的影 响。为获得高信噪 比的地 震资料 ，本 文在结 合当前采集新技术 ，提 出了一套适合在复杂 山地进行 地震采集
野 外采集时 通过 拉大组合 。但 大组 合只能压制沿 测线方 向的原 生干 扰 ，而不能压制垂直测线 的干扰 ， 别是不能压制次生干扰波 ，而次 特
生 干扰波不能在室 内去 除，同时大组 合也具有受组 内高差 的限制 ， 特 别是 当地表极端 恶劣条件下 ，组 内高差不能超过 ０ ５ ． 倍主波长 ，这就 ６ 限制检 波器拉开程度 。为更有效 的压 制干扰提高资料信噪 比，采 用宽 线技 术。该技术实际上是一种特殊 的三维观测方式 ，该技术的优 势有
一
图１工 区卫照 图片
个 方向对干扰波的压制效果 ； 对比各种组合 高差 ，确定工区 内合理 ④ 的组 合高差范围 ；⑤在相 同的激 发 、接收条件下得 到的资料 ，消除 了
时 间 、地表各 向异性等 引起 的误差 ，得 到的结论更准 确 ” 。故在该 区 采用盒 子波调查 方法 。 （ ） ２ 采集 激发 。复 杂的山地地 表地形 条件 ，使得 激发受 限制 。 为获得高 品质 的地震资料 ，需对激发方式进行研 究。 激发 产生的子波应满足 ： ①较 宽频带 ；②较高主频 ；③ 保证足够 强 的地震 波能 量 ；④较 高的 信噪 。 为满足 上述 要求 ，采 用组合 激 发 ，其优 点 ： 总的激发能量比单 井相 同药量的激发能量强 ；②激发 ① 更多高频成分 ；③与激发岩性更好 匹配 ；④利于药包完全爆破 。组合 激发可使激发波 场清晰 、干扰波能量弱 、信噪比高 、目的层有效 波频 带宽 ，同时组合 激发还 相当于一个低通滤 波器 ，对噪音和信号 均有 压 制 作用 。
２１ 干扰 波调 查 ．
选取 两 测线之 间 的地 段进 行 盒子 波调查 ，盒子 波调 查如 图２ 所
示。
图２ 盒子 波调 查位 置 图
考虑到激发产生 的地震波频率 、 有效振幅 及施工简便 ，在该 区采 用 高能炸药震源 ，同时坚持多深井组合激发 、单井药量不宜过大 ， 总 药 量大。通过优选激发 井深和岩性 ，以提 高地 震信号有效能量及信 噪 比。激 发选点依照避高就 低的原则 ，对炮点进行适 当偏移 ，选择较好 的激发 岩性 ，如胶泥 、 土 、湿砂等 。激发井 深则根 据表层调查结果 粘 来选择 ，通常选在降速层顶 以下的虚反射面激 发 ， 根据所要求保护 并 的 最 高 频率 ，使 之所 受 的 影 响 在一 ｄ （］． ７ ，认为 不 压 制） ３Ｂ￣ ０ ０倍 １７ 以
以下几 点 ：①增 加有效 覆盖 次数 ，提 高压 制 干扰能 力 ；② 邻道叠 加 ， 高压制干扰的能力 ；③提高接 收效果 和覆盖均匀度 ；④有 利于 提 优选激发 点 ， 高其激 发效果。达到整体提高资料 的信噪 比。 提
２ 复 杂 山 地 地 震 采 集 实 践
的新方Байду номын сангаас ，该 方法包括组合激发 、盒子波调查 、宽线 大组合接收等 。
性。
与常规线形干扰 波调查方法相 比，盒子 波有以下优点 ：①更符 合 地 震波传播理论 ，能够接 收到更为全面 的地震 波信息 ；②接收 网由按 定规 则排 列的接 收单元 组成 ，可根 据需要 灵活 地对记 录道进 行抽 取 、 列 ，得到各种接收信 息 ；③可以直观地显 示各种组合方式 、各 排
图１ 示 。 所
山地地表 地形复杂 ，使得干扰 波十分发育 ，造成地震 资料 的信噪 比极低 。为克服 上述困难 ，在采集 中采用盒子波调查 、组合激发 、宽 线大组合接收等方 法来压 制干扰 ，提高资料信噪 比。 （ ）干扰波 调查 。地震 勘探 中，传统的干 扰波调查 方法是 采用 １ 线形小道距接 收排 列 ，利用不 同的偏移距 激发 所得干扰波剖面来 分析 干扰 波的特 征 ，从 而确 定相应 的施 工参数 ，但该 方法 有一定 的局 限