利用波速仪开展被动源面波探测的实验研究

胡书凡， 赵永辉， 刘易南

(同济大学 海洋与地球科学学院，上海 200092)



利用波速仪开展被动源面波探测的实验研究

胡书凡， 赵永辉， 刘易南

(同济大学 海洋与地球科学学院，上海 200092)

针对被动源面波探测实验缺乏特定的观测仪器和相应的分析软件这一问题，采用常规的波速仪进行被动源面波信号的采集，并基于扩展空间自相关法，设计了一种应用于连接式检波器的工作方式。在该工作方式下，观测系统布设简单，数据采集便利，可以获得更多半径下的空间自相关系数，使得提取得到的面波相速度更加精确，得到频散曲线的精度更高。同时，利用Matlab编制了一套方便、快捷的被动源面波数据处理软件，完成数据采集、数据处理、空间自相关系数的计算,频散曲线的提取以及横波速度结构的反演计算等。

被动源面波； 波速仪； 扩展空间自相关； 数据处理软件

0 引 言

微动是一种非常复杂、不规则且无规律的震动，主要来源于人类活动和自然现象(包括海浪、大气压的变化、河流的流动、风、雨等)[1]。当微动在不同位置同时进行观测时，这些信号并不是完全随机的，在记录中包含了很多相干波。Toksöz等阐述了微动是面波和体波的集合，且面波占70%以上的能量[2]。这些特点使得被动源面波探测地下结构成为可能。

利用微动信号来估计地下速度结构的方法称为被动源面波法。目前，常用的方法有空间自相关法[3-5]、F-K法[6-7]、HV谱比法[8-9]、折射微震法[10]。其中，空间自相关法在提取面波频散曲线过程中，相速度v与频率ω不是单值函数关系，在拟合过程中一个频率ω对应多个相速度v，使得求取v变得十分困难[11]。……