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微震空间自相关法在地下空间探测中的可行性研究

文成哲  
【摘要】: 利用环境背景噪声发展的微震勘查方法是一个非常便利又适合于常规地震方法很难去实现的区域,比如城市、环境易遭到破坏的区域,近年来此方法已经得到广泛的应用。但由于是利用随机噪声,该方法的精度问题一直受人们关注。本论文主要研究微震勘查法中的空间自相关法的勘探精度问题,探索该方法的精度改善技术路线。空间自相关法是基于利用小规模圆形地震仪排列的微震观测方法,用于探测地下S波速度构造的经济捷快方法,该方法自开发以来到目前为止主要在地震工程学的地层研究中应用,但是因为其精度上的问题该方法还属于普查法,还未引入到需要精密性较高的地下勘探工作中。这说明,在微震排列观测、地层参数反演等空间自相关法每个过程中依然存在不完善的地方,研究这些问题是本论文研究的主要工作。 本文从考察该方法中瑞雷波频散曲线正演及反演、微震观测及频散曲线提取等几个阶段入手,研究了一些造成偏差的原因和相应的措施。论文在第2章中简单考察一个瑞雷波频散曲线正演计算方法及其精度问题。在第3章中通过模型计算评价遗传算法在瑞雷频散曲线反演中的性能,并且探索克服其算法弱点的方法。本论文第4章中研究微震观测以及瑞雷波频散曲线提取工作中可能出现的误差和其特性,研究中主要采用模拟实验分析方法,这为本身带有被动性的空间自相关法偏差特性研究提供便利。通过模拟记录分析,可以给出一些在实际现场实验实验中不易发现的问题。 在瑞雷波相速度反演工作中,提出全局优化的遗传算法和局域搜索技术的联合思想、微震观测和人工波观测的配合方法等,提升了空间自相关法精度。


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