地震层析成像方法试验报告
第十四讲地震波层析成像
finite frequency kernels for travel time perturbations
Input
Radon Projected
Recovered (output)
Back projection of the function is a way to solve f() from p()
(“Inversion”): f ( x , y ) p ( x c y s o ) ) d i , s n 0 精品PPT
▪ Remove instrument response, de-mean, detrend, bandpass filter, time-domain normalization, spectral whitening
▪ Cross-correlation: 1 day at a time. ▪ Stack over many days. ▪ Waveform selection (SNR) for tomography
在数学方法上出现了本质上与奥地利数学家1917年提出的Rndon逆变换方 法相同的褶积投影方法，Chapman首先从理论上证明了地震学中的τ-P 变换即是Radon 变换(Chapman , 1981)。
地震波层析成像首先由Aki等提出，并给出了小尺度（Aki and Lee, 1976） 和区域尺度（Aki et al., 1977）远震体波层析成像（Teleseismic body-wave tomography）。 Dziewonski等在1977年给出了全球尺度的体波层析成像成果（Dziewonski et al., 1977）。
地震层析成像法试验
地震层析成像法试验
黄昌华
【期刊名称】《铁道工程学报》
【年(卷),期】1993(000)003
【摘要】一、引言地震层析成像技术是近几年发展起来的一种新的地球物理方法,其原理类似医学上的一种先进诊断技术—CT,但地震层析比医学上的CT技术复杂。
众所周知,一个正常人体内部构造是已知的,X射线在人体内部视为直线传播;而地质体构造往往比较复杂,地震射线在地下岩体内为折射线传播。
因此,地震层析不能照
搬CT技术,它是对大量的地震数据进行特殊反演计算,求取被测区域内地质体的传
播速度或衰减特征,然后进行解释推断。
【总页数】5页(P30-34)
【作者】黄昌华
【作者单位】铁三院北翔岩土公司
【正文语种】中文
【中图分类】U2
【相关文献】
1.瞬态瑞利波和地震层析成像法在拱坝质量检测中的应用研究 [J], 刘超英;苏全
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勘探地震理论实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过模拟勘探地震过程，加深对勘探地震理论的理解，掌握地震勘探的基本原理和方法，并学会使用地震勘探仪器进行数据采集和处理。
二、实验原理地震勘探是利用地震波在地下介质中传播的特性，通过观测地震波在地面上的反射和折射，来推断地下地质结构的一种地球物理勘探方法。
实验中主要模拟了以下原理：1. 地震波传播原理：地震波在地下介质中传播时，会受到介质性质的影响，产生反射、折射、绕射等现象。
2. 地震波记录原理：通过在地面布置地震检波器，记录地震波在地面的反射和折射，从而获得地下地质结构的图像。
3. 地震资料处理原理：对地震资料进行预处理、反演、解释等，以揭示地下地质结构。
三、实验设备1. 地震检波器：用于记录地震波在地面的反射和折射。
2. 地震信号采集系统：用于采集地震检波器记录的地震信号。
3. 地震资料处理软件：用于处理地震资料，包括预处理、反演、解释等。
四、实验步骤1. 实验准备：将地震检波器按照一定的间距布置在实验场地，连接地震信号采集系统，确保系统正常运行。
2. 数据采集：启动地震信号采集系统，触发地震波源，记录地震波在地面的反射和折射。
3. 数据预处理：对采集到的地震数据进行去噪、滤波、静校正等预处理操作。
4. 反演解释：利用地震资料处理软件对预处理后的地震数据进行反演解释，揭示地下地质结构。
5. 结果分析：分析反演解释结果，评估地下地质结构的可靠性。
五、实验结果与分析1. 实验数据采集本次实验采集了地震波在地面的反射和折射数据，经过预处理后，数据质量较好，无明显噪声干扰。
2. 反演解释结果通过对预处理后的地震数据进行反演解释，揭示了地下地质结构，包括地层厚度、断层位置、岩性分布等。
3. 结果分析（1）地层厚度：根据反演解释结果，确定了地下不同地层的厚度，为地层划分提供了依据。
（2）断层位置：根据地震波在断层处的反射和折射特征，确定了断层的位置和性质。
（3）岩性分布：根据地震波在岩性界面处的反射和折射特征，确定了不同岩性的分布情况。
地球内部结构的地震层析成像技术及其应用
地球内部结构的地震层析成像技术及其应用地球内部结构是地球科学中非常重要的研究领域，了解地球内部结构可以帮助我们更好地理解地球的演化历史、地壳运动以及地球上发生的地震等现象。
在地球内部结构的研究中，地震层析成像技术是一种重要的手段，它可以通过地震波的传播路径来推断地下结构的性质和分布。
本文将对地震层析成像技术及其应用进行详细介绍。
地震层析成像技术是基于地震波传播的原理，通过解析地震波经过地球内部不同材料介质时的传播特性，推断出地球内部结构的性质和分布。
在地震层析成像中，地震波是一种机械波，它在地球内部的传播受到不同材料介质的密度、弹性参数等因素的影响。
当地震波经过地球内部的不同材料边界时，会发生折射、反射和散射等现象，这些现象提供了用于成像的可靠信息。
地震层析成像技术的基本原理是通过测量地震波的到达时间和振幅，进行逆问题的求解，从而推断出地球内部的结构信息。
具体而言，地震层析成像分为正问题和逆问题两个步骤。
正问题是指通过给定的地下结构模型，模拟地震波的传播路径和到达时间，计算出地震数据；逆问题则是根据观测到的地震数据和初始地下结构模型，通过反演算法来确定最优的地下结构模型，从而实现地震波的成像。
地震层析成像技术在地球科学研究中有着广泛的应用。
首先，地震层析成像技术可以提供地球内部的三维地质结构信息，帮助我们了解地球的构造和演化历史。
通过地震层析成像，我们可以获得地球内部岩石的密度、速度等物理参数，从而推断出地球内部的物质组成和结构分布。
例如，地震层析成像揭示了地球的外核和内核之间存在着衰减带，这对理解地球内部的热运动和地磁场的生成机制具有重要意义。
其次，地震层析成像技术在勘探地球资源方面也有着重要的应用。
地震勘探是一种常用的地球资源勘探方法，通过地震波的传播和反射特性来探测地球内部岩石层的性质和分布，从而确定储层的位置和特征。
地震层析成像技术可以提供高分辨率的地下成像结果，帮助勘探者准确定位储层，并评估其储量和可采性，从而指导油气勘探开发工作。
地震层析成像
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四、应用
广泛应用于内部地球物理和地球动力学、 能源勘探开发、工程和灾害地质、金属矿勘探 等领域。 如：地震层析成像结果从三个方面展示出 地球内部横向不均匀结构（参考文献：地震层 析成像板块构造及地幔演化动力学，2001）
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四、应用
首次发现非洲超级地慢柱等大型地慢柱均起源 于核慢边界。 还有一个最重要的结力学对其给出 了很好的解释, 为板块运动的热对流学说提供了 证据。在大洋洋脊、板块消减带、克拉通地区, 地壳和上地慢中的火山、地壳和地慢顶部、造山 带、 断裂区和震源区等地方层析成像技术也都有 大量的应用成果。无论是能源和矿产等资源勘探, 还是地球内部结构及地球动力学研究, 地震层析 成像技术都是有效的、重要的技术之一。
结构以及其它物 性参数
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二、分类
研究区域的尺度：全球层析成像、区域层析成像、 局部层析成像； 按所用资料的来源：天然地震层析成像(大尺度深 部横向不均匀性研究)、人工地震测深(主要研究 浅部界面分布)； 反演的物性参数：利用地震波走时反演地震波速 度的波速层析成像、利用地震波振幅衰减反演地 震波衰减系数的层析成像；
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二、分类
所依据的 理论基础
基于射线方程 的层析成像 基于波动方程 的层析成像
体波(反射波 、折射波)层 析成像
面波层析成 像
射线追踪时所用的地 震波资料的不同
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二、分类
基于射线理论, 地震波走时层析成像方法由于 走时具有较高信噪比、无论是柱面波还是球面波走 时的规律都相同等优点, 相对来说发展较早, 技术 方法比较成熟，是目前地震层析成像的主要方法；
高精度地震勘探技术中的数据分析与成像技术研究
高精度地震勘探技术中的数据分析与成像技术研究引言地震勘探技术是石油勘探开发中的重要手段之一，它通过探测地下构造、岩性、化石等信息，为油气勘探提供了可靠的技术支持。
高精度地震勘探技术作为地震勘探技术的重要分支，通过降低噪声、提高频带、增强时距分辨率等手段，来获得高质量的地震资料，更精细地刻画地下结构。
本文将从数据分析和成像技术两个方面，对高精度地震勘探技术的研究进展进行分析。
第一章数据分析技术地震勘探技术主要是通过测量地震波在地下的传播情况来获得地下介质结构的信息。
在高精度地震勘探技术中，如何保证获取到高质量的地震数据是一个关键问题。
1.1 细网格技术在传统地震数据采集中，通常会使用密集的测区布设，以期获取到更多的资料。
然而，在高精度地震勘探中，测量数据的稀缺性是一个主要的局限。
细网格技术则是一种针对该问题的解决方案。
细网格技术采用更密集的取样方式，能够从少量的地震数据中获取更多细节。
此外，细网格技术还能够减小由于不完整采样引起的数据降噪问题。
地震波在透过地下介质时会遇到削弱和衰减，这将影响到地震信号的质量。
衰减补偿技术则是一种针对该问题的方案。
衰减补偿技术采用补偿滤波器来消除地震数据的衰减。
同时，对于特殊介质，如盐岩层或深部含沥青介质等，衰减补偿技术也能够提供更优质的数据。
1.3 移动平均滤波技术在高精度地震勘探中，不同传感器间测量值之间的差异将直接影响到数据分析的结果。
此时，移动平均滤波技术则可以作为一种去除噪声的方案。
移动平均滤波技术采用滑动窗口的方式进行滤波，通过对每个窗口内的数据进行平均，消除局部噪声。
第二章成像技术高精度地震勘探技术的成像技术是一个应用广泛的领域。
该领域主要关注地下介质的空间分布、地形和构造的精确表征等问题。
2.1 宽域成像技术宽域成像技术主要用于高质量资料的处理及分析，其基本特点是在时间-频率领域内获取更宽的频带。
宽频带需要高采样率的采样，而采样率又是制约技术的一个主要因素。
地震层析成像正反演方法
地震层析成像正反演方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊地震层析成像正反演方法。
这玩意儿啊，就像是给地球做了一次超级详细的“体检”！想象一下，地球就像是一个巨大无比的神秘物体，我们想知道它内部的结构到底啥样。
地震层析成像正反演方法呢，就是我们探索这个神秘世界的有力工具。
正演就好比是我们根据已知的地球模型，去预测地震波会怎么传播。
嘿，这不就像是我们知道了一个建筑的设计图，然后能想象出光线在里面是怎么穿梭的一样嘛！那反演呢，可就更有意思啦！它是根据实际观测到的地震波数据，反过来去推测地球内部的结构。
这就好像是我们根据一个房间里光线的分布情况，去反推这个房间的布局和摆设！是不是很神奇呀？通过这种正反演的结合，我们就能越来越清楚地了解地球内部的情况啦。
比如说哪里有大的地质构造呀，哪里的物质分布不太一样呀。
这可太重要啦，就好像我们了解自己身体里的器官分布一样，能帮助我们更好地理解地球的“脾气”和“性格”呢！而且啊，这正反演方法可不是随便玩玩的。
它需要科学家们花费大量的时间和精力去研究、去计算。
要处理那些海量的数据，就跟我们整理一个超级大的杂乱房间一样，得有耐心，还得有技巧！你说要是没有这正反演方法，我们对地球内部的了解得多模糊呀！就像在黑暗中摸索一样。
但有了它，我们就像是有了一盏明灯，能照亮地球内部的神秘角落。
咱再想想，如果我们能更准确地了解地球内部，那对我们的生活得有多大的影响啊！比如说在地震预测方面，就能更有把握一些，提前做好防范措施，减少损失。
这可不是开玩笑的呀，这关系到多少人的生命和财产安全呢！总之呢，地震层析成像正反演方法真的是太重要啦！它让我们对地球这个大家伙有了更深入的认识，也为我们的生活带来了很多好处。
咱可得好好珍惜和利用这个厉害的工具呀，让它为我们的生活保驾护航！怎么样，现在你对地震层析成像正反演方法是不是有了更深的了解呢？。
地震层析成像方法的基本原理和一般计算过程
地震层析成像方法的基本原理和一般计算过程==================================地震层析成像是一种基于地震波传播理论的地球物理方法，通过对地震数据进行采集、处理、重建和解释，可以获取地球内部结构及地质构造信息。
本文将介绍地震层析成像方法的基本原理和一般计算过程，主要包括以下四个方面：数据采集、数据处理、图像重建和图像解释。
1. 数据采集-------地震层析成像需要采集地震数据，包括地震波的传播时间、振幅、相位等信息。
数据采集通常采用地震仪进行野外测量，将地震波信号记录下来。
为了获取更准确的数据，需要选择合适的观测系统、布置地震检波器、选择适当的激发震源等。
除了地震数据采集，有时还需要进行测井数据采集。
测井数据可以提供地层界面、地层速度、地层岩性等信息，有助于提高地震层析成像的精度。
成像数据采集则是在地震数据采集的基础上，通过调整观测系统、增加激发震源等方式，获取更多角度的地震波数据，从而得到更加细致的图像。
2. 数据处理-------数据处理是地震层析成像的关键环节之一，主要包括数据预处理、数据变换和数据分类等步骤。
数据预处理主要是对原始数据进行去噪、滤波等操作，以提取出有效信号。
常用的方法包括傅里叶变换、小波变换等。
数据变换主要是将原始数据进行坐标转换或者时间转换，以便更好地分析地震波传播规律。
常用的方法包括反射波法、透射波法等。
数据分类主要是将数据进行聚类分析或者模式识别，以识别出不同的地质体或者地质构造。
常用的方法包括K-means聚类、支持向量机等。
3. 图像重建-------图像重建是地震层析成像的核心环节之一，主要包括代数重建、几何重建和概率重建等方法。
代数重建是通过建立地震波传播方程，并求解方程得到图像的一种方法。
该方法适用于均匀介质和简单地质模型，但计算量较大。
几何重建是基于射线理论的方法，通过追踪地震波的传播路径来重建图像。
该方法适用于复杂地质模型，但精度较低。
吕梁地震波层析
吕梁地震波层析
地震波透射层析成像的基本原理，地震波透射层析成像是利用地震波对于地质体的透射投影，来重新构成地质体内部地震波速度的分布形态，根据地震波速度与地质体的对应关系，进行岩体的分类和评价。
地震波速度和岩体特性一般都具有较好的对应关系，致密完整的岩体地震波速度较高，而疏松破碎的岩体地震波速度较低。
对于整个围岩而言，当其是均匀介质时（没有异常体），地震波的穿透速度是单一的，当有低速介质存在时（视为异常体），地震波穿透这些低速介质时则产生时间差（旅行时增加）。
根据一条射线所产生的时间差来判别低速介质的具体位置是困难的，因为它的位置可能在整个射线的任何一处，这时如果再有另一条（或多条）射线在同一低速介质中穿透，则这一低速介质就具有了一定的限定，采用相互交叉的致密射线穿透网络，对低速介质在空间上具较强的限定，层析成像就是利用适当的反演计算方法构制速度图像，从而获得低速介质的分布位置。
地震折射层析成像在覆盖层厚度探测中的应用研究
地震折射层析成像在覆盖层厚度探测中的应用研究目前主要利用反射波法和折射波法来确定覆盖层厚度，折射波法初至容易识别，资料解释较容易，但是传统折射解释方法却有着许多限制，对于速度横向不均匀、下覆地层起伏变化较大或速度渐变、存在透射地形地质情况，传统折射解释方法一般都不能给出较好的结果。
地震折射层析成像有效地克服了一般折射解释方法的这些缺点。
标签：折射层析成像；折射波法；初至；覆盖层厚度引言折射层析成像是基于对初至波进行射线追踪反演，构建相应的速度层析成像图，由此确定地质体中速度异常。
与传统的折射波法相比，折射层析成像最大的优点是在纵向梯度变化的速度层、强烈的水平速度变化地层、大倾角地层、隐伏层和任意地形起伏下，都可以通过折射波初至获取复杂的地下结构，给出较好的反演结果。
1 折射层析成像基本原理折射层析成像法是通过对初至波进行射线追踪反演，构建相应的速度层析成像图，由此可以确定地质体中速度异常体的大小、位置、物性等参数。
（1）初至拾取。
在地震记录中实际观测到的初至包含直达波、回折波、折射波或三者组合的初至波，主要在近地表层进行传播，一般能量较强，便于识别，且可追踪性好，其走时包含了近地表层介质的速度信息。
初至的正确拾取是折射层析反演工作的关键，起跳点的识别是初至拾取的难点所在，关系着反演结果的可靠性。
图1左侧窗口为初至拾取窗口，右侧窗口为走时曲线显示窗口，红色为根据地震记录拾取初至后的时距曲线，绿色为根据观测系统某次正演计算得到的时距曲线，两曲线通过不断正演，反演计算后，达到一定误差精度要求后便构建出相应的速度层析成像图。
（2）速度模型的建立。
层析反演过程中，初始模型的选取至关重要，初始模型与实际结果越接近，层析反演计算速度越快，效果越好。
过于简化的模型可能使结构中有意义的信息被忽略，复杂的模型可能使反演的不确定性增强，同时可能引入虚假信息。
在实际计算时，初始模型应该根据测井资料或速度谱等资料来确定。
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地震层析成像方法试验报告
一、实验目的
通过地震层析成像方法，对地下结构进行成像分析，找出异常地质体，并初步判断其性质。
通过此实验，了解地震层析成像方法的原理和应用。
二、实验原理
三、实验装置
1.地震仪：用于记录地震波信号。
2.地震源：用于产生地震波信号。
3.接收器阵列：用于接收地震波信号。
4.数据采集系统：用于采集地震波信号。
5.计算机：用于处理地震数据和进行成像分析。
四、实验步骤
1.地震数据采集：将地震仪、地震源和接收器阵列布置在地表上。
地
震源向地下发送地震波信号，接收器阵列接收地震波信号，并将信号传输
给数据采集系统。
2.数据处理：将采集到的地震波信号经数据采集系统传输至计算机，
在计算机上进行数据处理，包括时域滤波、频域滤波、去除噪声等。
3.数据反演：通过反演算法，根据地震波信号的振幅、速度和入射角
等参数，计算地下结构的像。
4.成像分析：根据反演结果，对地下结构进行分析和解释。
找出可能
存在的异常地质体，并初步判断其性质，如矿产资源、地下水资源等。
五、实验结果
通过对采集的地震数据进行处理和反演，得到了地下结构的成像结果。
在成像结果中，我们观察到了一处异常地质体，其形状呈现规则的圆柱状，直径约为10米，深度约为50米。
根据地质情况，我们初步判断该异常地
质体可能是地下水资源。
六、实验结论
通过地震层析成像方法对地下结构进行成像分析，我们成功地找出了
一处异常地质体，并初步判断其性质为地下水资源。
这表明地震层析成像
方法在地质勘探中具有很大的潜力和应用价值。
七、实验总结
本次实验通过地震层析成像方法进行地下结构成像分析，提高了我们
对地下结构的认识。
同时，也发现了地震层析成像方法在地质勘探中的应
用前景。
在今后的研究和实践中，我们应进一步改进地震层析成像方法，
提高成像效果，为地质勘探和资源开发提供更准确的数据和信息。