[发明专利]一种基于局部叠加检测地面微地震事件的方法

权利要求书

1.一种基于局部叠加检测地面微地震事件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a根据地面若干检波器的排列方式及各所述检波器之间的距离，对若干所述检波器进行分组；

b利用若干所述检波器收集微地震数据，并对所述微地震数据进行时频分析和滤波，得到滤波波形；

c对所述滤波波形做互相关叠加处理，得到互相关系数叠加曲线；

d基于所述互相关系数叠加曲线，在异常值识别时引入绝对中位差的倍数，设置若干所述检波器的检测阈值，当某时刻的相关系数值大于检测阈值时，则标记该时刻存在一个微地震事件；

e设置若干所述检波器的约束条件，当某时刻的信号被至少50次标记为地震事件时，说明该时刻存在一个微地震事件；

所述步骤c包括如下具体步骤：

将每组所述检波器中心位置处的所述检波器记录的所述滤波波形作为主波形，其余p-1个所述检波器的连续波形分别与所述主波形进行互相关处理，最后p-1条叠加曲线进行叠加，相关叠加的具体计算公式如下：

式中，CC(t)是t时刻的波形相关系数值；式中t是采样点时刻；M为记录所述检波器的数目；τ表示互相关窗口的位移量，最大值为L_max，最小值为-L_max，L_max是指互相关窗口的最大位移量，-L_max是指互相关窗口的最小位移量；W是相关窗口长度值的一半，单位为秒，总窗口长度内包含2W+1个离散采样点；u_i是指第i个子波形的数据值；u_m是指主波形的数据值；k是指相关窗口内的k时刻；t-W是指以t为中心时刻延迟W个时间采样点的时刻；t+W是指以t为中心时刻向前延拓W个时间采样点的时刻。

2.根据权利要求1所述的基于局部叠加检测地面微地震事件的方法，其特征在于，所述步骤a包括如下具体步骤：

将若干个所述检波器分为N组，每组包含p个所述检波器，其中p个所述检波器满足相邻关系。

3.根据权利要求2所述的基于局部叠加检测地面微地震事件的方法，其特征在于，所述步骤b包括如下具体步骤：

利用若干所述检波器收集微地震数据，截取部分微地震数据做短时傅里叶变换处理，将时间域信号变换到时间频率域，得到微地震信号的频率分布范围，根据微地震信号的频率分布范围对所有的微地震数据进行带通滤波处理，得到滤波波形。

4.根据权利要求3所述的基于局部叠加检测地面微地震事件的方法，其特征在于，所述步骤d包括如下具体步骤：

基于所述互相关系数叠加曲线，在异常值识别时引入绝对中位差的倍数，设置若干所述检波器的检测阈值，当某时刻的相关系数值大于检测阈值时，则标记该时刻存在一个微地震事件，具体的计算公式如下：

threshold＝9*MAD＝9*median_i(|X_i-median_j(X_j)|) (2)

式中，median是指中值函数；median_j(X_j)是指原数组的中位值；X_i是指原数组的第i个数据点；threshold是指检测阈值，其被设置为9倍MAD；MAD是指绝对中位差。

5.根据权利要求2所述的基于局部叠加检测地面微地震事件的方法，其特征在于，每组所述检波器中，相邻所述检波器的距离为15-20m；监测目标区域深度为3km。