[发明专利]一种基于一致性谱相关成像的震源定位方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于一致性谱相关成像的震源定位方法及系统。所述方法包括：利用时间窗在原始地震数据中截取得到时窗截取地震记录；根据时窗截取地震记录选取标准地震道，并确定标准地震道中的初至波信号为标准初至波场；根据时窗截取地震记录和标准初至波场得到虚源地震记录；根据虚源地震记录和标准初至波场得到高信噪比地震记录；将各地震台站的位置作为震源点，根据网格模型采用自适应程函数求解方法得到各震源点对应的各网格节点处的初至波旅行时；根据高信噪比地震记录和各震源点对应的各网格节点处的初至波旅行时得到各网格节点处的成像值，并确定绝对值最大的成像值对应的网格节点为震源位置。本发明可以提高震源定位的效率和精度。

技术领域

本发明涉及陆上或海洋天然地震定位及微地震监测技术领域，特别是涉及一种基于一致性谱相关成像的震源定位方法及系统。

背景技术

基于波形成像的相对震源定位法一方面可以避免基于走时信息拾取引起的定位误差，另一方面可以消除震源激发绝对时间的确定，进而大幅提高震源定位的效率和精度，可以广泛应用于天然地震和微震监测领域的震源定位。但是，基于波形成像的相对震源定位法需要高信噪比的初至波记录，而在实际的地震监测中，由于震源位置的不确定性、复杂地层介质的吸收衰减和噪声的干扰，实际记录的地震初至波往往以弱信号的形式存在于强背景噪声中，严重影响了波形成像的质量，降低了震源定位的精度。因此，需要在波形成像之前对噪声进行压制，以提高初至波场的信噪比。而目前常用的去噪方法对低信噪比初至信号的增强效果有限，无法满足基于低信噪比地震记录的精确震源定位需求。同时，常规的射线追踪方法无法实现复杂介质条件下初至波走时的精确计算，进一步降低震源定位的精度。因此，在此基础上，仍需继续研究并设计一种基于波形成像的高精度震源定位方法，以解决上述现有方法和技术的不足，提高震源定位的效率和精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于一致性谱相关成像的震源定位方法及系统，可以提高震源定位的效率和精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于一致性谱相关成像的震源定位方法，包括：

获取地震台阵中各地震台站的原始地震数据；

对于任意一个地震台站的原始地震数据，利用时间窗在所述原始地震数据中截取得到所述地震台站对应的时窗截取地震记录，所述时窗截取地震记录包括所述原始地震数据中所有的初至波信号；

在所有所述地震台站对应的时窗截取地震记录中选取设定信噪比的地震道作为标准地震道并确定所述标准地震道中的初至波信号为标准初至波场；

对于任意一个地震台站，对所述地震台站对应的时窗截取地震记录和所述标准初至波场进行一致性谱相关处理得到所述地震台站对应的虚源地震记录；

对所述地震台站对应的虚源地震记录和所述标准初至波场开展褶积型干涉处理得到所述地震台站对应的相位恢复后的高信噪比地震记录；

对所述地震台阵监测区域的速度模型进行网格剖分得到网格模型；

将各所述地震台站的位置作为震源点，根据所述网格模型采用自适应程函数求解方法得到各震源点对应的每个网格节点处的初至波旅行时；

根据各所述地震台站对应的相位恢复后的高信噪比地震记录和各震源点对应的每个网格节点处的初至波旅行时得到各网格节点处的成像值，并确定绝对值最大的成像值对应的网格节点为震源位置。

可选的，在所述对于任意一个地震台站的原始地震数据，利用时间窗在所述原始地震数据中截取得到所述地震台站对应的时窗截取地震记录之前还包括：

对所述原始地震数据进行格式转换得到格式转换后的地震数据。

可选的，所述根据各所述地震台站对应的相位恢复后的高信噪比地震记录和各震源点对应的每个网格节点处的初至波旅行时得到各网格节点处的成像值，具体包括：