[发明专利]一种基于初至时差和波形叠加的微地震震源定位方法

摘要

一种基于初至时差和波形叠加的微地震震源定位方法，步骤如下：S1：输入速度模型；S2：拾取并输入实际初至时间，以及读取地震数据；S3：依据S1中速度模型，计算可行解区域内所有网格点到每一个检波器的理论初至时间表；S4：构造走时残差函数Tr；S5：构造波形叠加函数Ews；S6：输入权重系数β，依据S4中走时残差函数Tr和S5中波形叠加函数Ews，构造改进目标函数；S7：通过网格搜索法寻找改进目标函数的最小值，对应的最优解即震源位置。本发明针对基于走时目标函数的定位方法对初至误差敏感的问题，结合初至时差和波形叠加信息构造改进的目标函数，可增强定位方法的抗噪能力，可提高反演方法的收敛性，从而可改善微地震震源定位的精度。

主权项

1.一种基于初至时差和波形叠加的微地震震源定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：输入速度模型；S2：拾取并输入实际初至时间，以及读取地震数据；S3：依据步骤S1中速度模型，计算可行解区域内所有网格点到每一个检波器的理论初至时间表；S4：基于步骤S2中输入的实际初至时间和步骤S3中计算的理论初至时间表，依据公式(1)和(2)构造走时残差函数T_r；上式中：M、N分别是观测到的横波和纵波初至的个数；和分别是第j个检波器记录的横波和纵波初至时间，和分别是与之对应的第j个检波器的横波及纵波理论计算时间；和分别是第i个检波器记录的横波和纵波初至时间，和分别是与之对应的第i个检波器的横波及纵波理论计算时间；T_shift是观测及理论初至之间的一个恒定的漂移量，以解决实际资料监测中微地震震源发震时间未知的难题；S5：将步骤S2中读入的地震数据、走时目标函数对应微地震事件中第m个检波器记录的可识别纵波初至时间和步骤S3中理论初至时间表结合，通过极性修正，然后依据公式(3)、(4)和(5)构造波形叠加函数E_ws；式中Δ_P、Δ_S分别是纵横波滑动时窗样点数；dt是采样间隔；n是检波器个数；分别是假设震源点到第i个检波器的纵横波理论时间与第m个检波器的纵波理论时间之差，分别是第i个检波器纵横波振幅的符号系数，u_i是地震数据第i道振幅值；S6：输入权重系数β，依据步骤S4中走时残差函数T_r和步骤S5中波形叠加函数E_ws，按照公式(6)构造改进目标函数；Q＝T_r‑βE_ws                  (6)S7：通过网格搜索法寻找改进目标函数的最小值，输出此时对应的最优解，即震源位置。