[发明专利]一种地震波初至检测方法及系统

权利要求书

1.一种地震波初至检测方法，其特征在于，包括：

获取检波器采集的待检测的地震记录序列；

建立第一时间窗和第二时间窗，所述第一时间窗和所述第二时间窗的容量均为L个数据，其中L为奇数；所述第二时间窗紧随所述第一时间窗；

对所述地震记录序列的左侧和右侧进行数据填充，使所述第一时间窗和所述第二时间窗从所述第一时间窗的中心对准所述地震记录序列的第一个数据滑动至所述第一时间窗的中心对准所述地震记录序列的最后一个数据时，所述第一时间窗和所述第二时间窗内均填充满L个数据；

从所述第一时间窗的中心对准填充前的所述地震记录序列的第一个数据滑动所述第一时间窗和所述第二时间窗，直至所述第一时间窗的中心对准填充前的所述地震记录序列的最后一个数据，每滑动一个数据的步长，对所述第一时间窗内的数据与所述第二时间窗内的数据进行卡方检验，从而确定所述地震记录序列中的各个数据处是否有地震波动到达；

记录所有有地震波动到达的数据在所述地震记录序列中的序号，并计算每个有地震波动到达的数据对应的初至；

所述对所述地震记录序列的左侧和右侧进行数据填充，具体包括：

将所述地震记录序列的左侧补充至少个数据；左侧补充的至少个数据均与所述地震记录序列最左侧的数据相同；

将所述地震记录序列的右侧补充至少个数据；右侧补充的至少个数据均与所述地震记录序列最右侧的数据相同。

2.根据权利要求1所述的一种地震波初至检测方法，其特征在于，所述每滑动一个数据的步长，对所述第一时间窗内的数据与所述第二时间窗内的数据进行卡方检验，从而确定所述地震记录序列中的各个数据处是否有地震波动到达，具体包括：

求取所述第一时间窗内所有数据的最大值和最小值，得到取值区间；

将所述取值区间划分为K段，得到K段小区间；

计算所述第一时间窗内的数据介于每个所述小区间内的数量F⁽ⁿ⁾_P(k)和所述第二时间窗内的数据介于每个所述小区间内的数量F⁽ⁿ⁾_Q(k)；其中n表示位于所述第一时间窗中心的数据在所述地震记录序列中的序号；k为小区间序号，k＝1,2,…,K；

计算数量差值比率：

根据参数K和置信度α，通过查询卡方表获取卡方值χ²(α,K-1)；

判断所述数量差值比率是否大于或等于所述卡方值，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述数量差值比率大于或等于所述卡方值，则确定在所述地震记录序列的第n个数据处有地震波动到达；若所述第一判断结果表示所述数量差值比率小于所述卡方值，则确定在所述地震记录序列的第n个数据处没有地震波动到达。

3.一种地震波初至检测系统，其特征在于，包括：

序列获取模块，用于获取检波器采集的待检测的地震记录序列；

时间窗建立模块，用于建立第一时间窗和第二时间窗，所述第一时间窗和所述第二时间窗的容量均为L个数据，其中L为奇数；所述第二时间窗紧随所述第一时间窗；

数据填充模块，用于对所述地震记录序列的左侧和右侧进行数据填充，使所述第一时间窗和所述第二时间窗从所述第一时间窗的中心对准所述地震记录序列的第一个数据滑动至所述第一时间窗的中心对准所述地震记录序列的最后一个数据时，所述第一时间窗和所述第二时间窗内均填充满L个数据；

地震波初至检测模块，用于从所述第一时间窗的中心对准填充前的所述地震记录序列的第一个数据滑动所述第一时间窗和所述第二时间窗，直至所述第一时间窗的中心对准填充前的所述地震记录序列的最后一个数据，每滑动一个数据的步长，对所述第一时间窗内的数据与所述第二时间窗内的数据进行卡方检验，从而确定所述地震记录序列中的各个数据处是否有地震波动到达；

记录与初至计算模块，用于记录所有有地震波动到达的数据在所述地震记录序列中的序号，并计算每个有地震波动到达的数据对应的初至；

所述数据填充模块，具体包括：

序列左填充单元，用于将所述地震记录序列的左侧补充至少个数据；左侧补充的至少个数据均与所述地震记录序列最左侧的数据相同；

序列右填充单元，用于将所述地震记录序列的右侧补充至少个数据；右侧补充的至少个数据均与所述地震记录序列最右侧的数据相同。

4.根据权利要求3所述的一种地震波初至检测系统，其特征在于，所述地震波初至检测模块，具体包括：

区间计算单元，用于求取所述第一时间窗内所有数据的最大值和最小值，得到取值区间；

区间划分单元，用于将所述取值区间划分为K段，得到K段小区间；

区间数据量计算单元，用于计算所述第一时间窗内的数据介于每个所述小区间内的数量F⁽ⁿ⁾_P(k)和所述第二时间窗内的数据介于每个所述小区间内的数量F⁽ⁿ⁾_Q(k)；其中n表示位于所述第一时间窗中心的数据在所述地震记录序列中的序号；k为小区间序号，k＝1,2,…,K；

比率计算单元，用于计算数量差值比率：

卡方值查询单元，用于根据参数K和置信度α，通过查询卡方表获取卡方值χ²(α,K-1)；

判断单元，用于判断所述数量差值比率是否大于或等于所述卡方值，得到第一判断结果；

地震初至确定单元，用于若所述第一判断结果表示所述数量差值比率大于或等于所述卡方值，则确定在所述地震记录序列的第n个数据处有地震波动到达；若所述第一判断结果表示所述数量差值比率小于所述卡方值，则确定在所述地震记录序列的第n个数据处没有地震波动到达。