[发明专利]基于CMPCC二维面波的吸收散射综合分析法

说明书

技术领域

本发明属于地球物理检测和勘察领域，涉及共中心点互相关道集（CMPCC）二维面波的数据处理和分析解释方法，具体涉及基于CMPCC二维面波的吸收散射综合分析法。 

背景技术

单点多道瞬态面波（Multi-channel Analysis of Surface-Wave，简称MASW）方法是Park et al（1999a）首先提出的。在生产中，为了提高低频段相速度的精度，可以扩展排列长度（增加道数），但这将降低测点的横向分辨率。相速度的精度与横向分辨率是一对矛盾。为此，日本Hayashi和Koichi于2004年首先提出了共中心点互相关道集（Common Mid Point Cross Correlation，简称CMPCC）方法。

在工作布置和数据采集上，按CMPCC方法要求进行。CMPCC方法的数据处理与分析步骤如下：

1. 按CMPCC方法要求对数据进行编排，并形成CMP道集；

2. 对所有CMP道集拾取频散曲线及其质量系数，并形成文件； 

3. 对频散曲线文件，在一维模型下进行一维反演，并形成二维深度-横波速度断面图；

4. 在二维深度-横波速度断面图下进行分析解释。

本方法的最大优点是提高了横向分辨率，压制了随机干扰，提高了可靠性，详细内容参考《Development of Surface-wave Methods and Its Application to Site Investigations》，Kyoto University Research Information Repository，Issue Date：2008-03-24，Http://hdl.handle.net/2433/57255。

在大量的实验分析总结下，我公司韩永琦发现上述方法的最大缺陷是步骤3、4。在地下结构复杂的情况下，对反映地下复杂结构的频散曲线进行一维反演，将损失大量的地下信息，还可能畸变地下异常，造成分辨率下降和错误解释。 

发明内容

本发明目的是提供一种基于CMPCC二维面波的吸收散射综合分析法，应用该方法能够提高CMPCC二维面波的分辨率和解释可靠性。

实现本发明目的的技术方案如下：一种基于CMPCC二维面波的吸收散射综合分析法，包括CMPCC方法数据处理与分析步骤1与步骤2，其特征在于：对步骤2下的频散曲线文件进行数据格式转换，并对转换后的数据进行频率或深度域的相速度和吸收散射系数成图，依据瑞雷面波理论，对这两个物理参数的异常进行分析解释，具体步骤如下：

（1）、按CMPCC方法要求对数据进行排列位置编辑，并形成CMP道集；

（2）、对所有CMP道集拾取频散曲线及其质量系数，并形成文件；

（3）、数据格式转换；对频散曲线文件进行数据格式转换，产生美国Golden公司下Surfer软件可以读取的数据文件；数据格式转换程序中，将CMP道集位置转换为文件的第1列，频率自高往低转化为第2列，每个频率对应的相速度及其质量系数转化为第3、4列即Z1、Z2坐标，将加权平均相速度和频率转化的视深度作为第5列，将均方根相速度和频率转化的视深度作为第6列；在频率与视深度的转换中，采用加权平均相速度和均方根相速度这两种速度分别作为转换速度，然后计算半波长作为视深度；加权平均相速度按式（1）计算、均方根相速度按式（2）计算、视深度按式（3）计算：

（4）、制作分析解释图件；在美国Golden公司的Surfer软件下，形成频率-相速度拟断面图和频率-吸收散射系数拟断面图；或形成视深度-相速度拟断面图和视深度-吸收散射系数拟断面图；频率-相速度拟断面图和频率-吸收散射系数拟断面图一般适合于15HZ、７米以内的分析解释；视深度-相速度拟断面图和视深度-吸收散射系数拟断面图则适合于15HZ、７米以下的分析解释；

（5）、分析解释；在瑞雷面波理论的基础上进行分析解释，涉及到瑞雷波的传播、相速度、散射、吸收、衰减和干涉；在检测场地周围地面调查的基础上，综合相速度和吸收散射系数进行分析解释。