一种可模态分离的高分辨率频率-波数法及其工程应用

高分辨率频率-波数法是通过计算F-K谱从能量角度获取主导表面波频散信息的一种常用方法。然而,由于高模态瑞利波的能量通常低于基阶波的能量,因此难以分离多模态频散信息。本文通过建立多模态瑞利波模型,并讨论其相速度、波数和能量特性,提出一种可模态分离的高分辨率频率-波数法。通过增强F-K谱上的高模态能量,提取其多模态能量的局部极值,进而得到相速度点,对所有相速度点进行概率分布并拟合,得到多模态频散曲线。工程应用表明,改进的高分辨率频率-波数法能够较好地还原多模态瑞利波信息,通过对提取的多模态频散曲线进行联合反演,可以得到与工程钻孔结果匹配较好的剪切波速度结构。

基于多段汉克尔变换拟合的地震干涉算法研究

针对地震干涉算法求取面波相速度过程中,只使用第一个单调递减段的相干系数拟合贝塞尔函数,导致有效频散点较少,探测盲区深度较大的问题,提出了一种基于多段汉克尔变换的拟合方法。首先求解两个检波器间的相干系数,将相干系数依据零点分为多段,在每一段使用汉克尔变换拟合贝塞尔函数求解面波相速度。这种分段拟合能有效利用振荡衰减段相干系数,增加了高频的频散点,提高了相速度频散曲线的质量。实验证明,所提出的方法能够有效减小探测盲区深度,勘探能力达到台站距离的1/4。