气枪信号实时处理系统研发及应用

林彬华, 李军, 金星, 黄玲珠, 韦永祥, 陈惠芳, 陈智勇. 气枪信号实时处理系统研发及应用[J]. 地球物理学进展, 2017, 32(4): 1808-1816. doi: 10.6038/pg20170454
引用本文: 林彬华, 李军, 金星, 黄玲珠, 韦永祥, 陈惠芳, 陈智勇. 气枪信号实时处理系统研发及应用[J]. 地球物理学进展, 2017, 32(4): 1808-1816. doi: 10.6038/pg20170454
LIN Bin-hua, LI Jun, JIN Xing, HUANG Ling-zhu, WEI Yong-xiang, CHEN Hui-fang, CHEN Zhi-yong. Development and application of air-gun signal real-time processing system[J]. Progress in Geophysics, 2017, 32(4): 1808-1816. doi: 10.6038/pg20170454
Citation: LIN Bin-hua, LI Jun, JIN Xing, HUANG Ling-zhu, WEI Yong-xiang, CHEN Hui-fang, CHEN Zhi-yong. Development and application of air-gun signal real-time processing system[J]. Progress in Geophysics, 2017, 32(4): 1808-1816. doi: 10.6038/pg20170454

气枪信号实时处理系统研发及应用

详细信息
    作者简介:

    林彬华,男,1988年生,福建漳州人,博士研究生,主要从事主动源探测和地震观测等方面研究.(E-mail:lbhfzu@sina.com)

  • 中图分类号: P631

Development and application of air-gun signal real-time processing system

  • 气枪人工震源探测过程中,为了实现数据实时处理,及时监控气枪信号激发情况,本文采用Java编程自主研发一套气枪信号实时处理系统.该系统主要采用频谱白化叠加技术和实时递归算法实现自动叠加和实时滤波功能,并设计开发出单炮实时滤波显示界面、多炮自动叠加显示界面、台站分布界面.系统应用于2015年福建及台湾海峡地壳深部构造探测实验中,实验结果得出棉花滩水库300次叠加可以清晰的追踪到315 km的S和220 km的P,S明显强于P;石黄峰水库300次叠加可以较好的追踪到294 km的S且隐约可以追踪到170 km的P,P很弱;海域SP74固定点300次叠加可以清晰的观测到372 km的P、S,且P、S发育都较强,其中在200 km后,可以很清晰的观测到P系列存在多组震相;研究表明:海上的激发效果优于陆地,水库底部的淤泥层会对信噪比造成不利影响.另外,系统整体运行稳定,功能及性能达到了设计预期,证明了系统设计合理性与实用性.该系统实时处理结果为此次实验快速有效评定激发效果及指挥部作出决策发挥着至关重要的作用.
  • 加载中
  • [1]

    Brocher T M, Clayton R W, Klitgord K D, et al. 1995. Multichannel seismic-reflection profiling on the R/V Maurice Ewing during the los Angeles region seismic experiment (LARSE) California[R]. Menlo Park, CA:U.S. Geological Survey.

    [2]

    Cai H T, Jin X, Wang S X. 2014. The research progress of velocity structure of crust and upper mantle in Fujian area[J]. Progress in Geophysics (in Chinese), 29(4):1485-1490, doi:10.6038/pg20140401.

    [3]

    Cai H T, Jin X, Wang S X, et al. 2016. The crust structure and velocity structure characteristics beneath Ninghua-Datian-Hui'an[J]. Chinese J. Geophys. (in Chinese), 59(1):157-168, doi:10.6038/cjg20160113.

    [4]

    Chen M. 2014. Exploring and monitoring regional-scale subsurface structure using un-tuned large volume airgun array (in Chinese)[Ph. D. thesis]. Beijing:Institute of Geophysics, China Earthquake Administration.

    [5]

    Chen Y, Zhang X K, Qiu X L, et al. 2007. A new way to generate seismic waves for continental crustal exploration[J]. Chinese Science Bulletin, 52(16):2264-2268.

    [6]

    Chen Z Y, Chen S S, Zhang H, et al. 2009. Receiving data stream of IRIS and its application to Fujian seismic network[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics (in Chinese), 29(S1):151-154.

    [7]

    Fang L H, Wu J P, Lü Z Y. 2009. Rayleigh wave group velocity tomography from ambient seismic noise in North China[J]. Chinese J. Geophys. (in Chinese), 52(3):663-671.

    [8]

    Fisher M A, Normark W R, Bohannon R G, et al. 2003. Geology of the continental margin beneath Santa Monica bay[J]. Bulletin of the Seismological Society of America, 93(5):1955-1983.

    [9]

    Jin X, Ma Q, Li S Y. 2004. Real-time simulation of ground displacement and acceleration using digital velocity record[J]. Earthquake Engineering and Engineering Vibration (in Chinese), 24(6):9-14, 38.

    [10]

    Kang L C, Jin X, Li J. 2012. Filter design of Chinese instrumental seismic intensity[J]. Journal of Natural Disasters (in Chinese), 21(5):98-107, doi:10.13577/j. jnd. 2012. 0514.

    [11]

    Lin B H, Jin X, Liao S R, et al. 2015. Real-time monitoring of abnormal seismic noise[J]. Earthquake Research in China (in Chinese), 31(2):281-289.

    [12]

    Lin J M. 2008. Long-offset seismic signal detection and exploration with active source (in Chinese)[Ph. D. thesis]. Hefei:University of Science and Technology of China.

    [13]

    Lin J M, Wang B S, Ge H K, et al. 2008. Study on large volume airgun source characteristics and seismic phase analysis[J]. Chinese J. Geophys. (in Chinese), 51(1):206-212, doi:10.3321/j.issn:0001-5733.2008.01.025.

    [14]

    Luo G C, Wang B S, Ge H K, et al. 2006. Progress in earth's deep structures exploration by air gun source[J]. Progress in Geophysics (in Chinese), 21(2):400-407.

    [15]

    Okaya D, Henrys S, Stern T, et al. 2002. Double-sided onshore-offshore seismic imaging of a plate boundary:"super-gathers" across South Island,New Zealand[J].Tectonophysics,355(1-4):247-263.

    [16]

    Qiu X L, Zhao M H, Ao W, et al. 2011. OBS survey and crustal structure of the Southwest Sub-basin and Nansha Block, South China Sea[J]. Chinese J. Geophys. (in Chinese), 54(12):3117-3128, doi:10.3969/j.issn.0001-5733.2011.12.012.

    [17]

    Tang J. 2008. Study on active source character and weak signal detection in reginal scale deep exploration (in Chinese)[Ph. D. thesis]. Hefei:University of Science and Technology of China, 30-114.

    [18]

    Wang W T. 2009. Using active source to study the velocity character of media in regional scale (in Chinese)[Ph. D. thesis]. Hefei:University of Science and Technology of China, 64-98.

    [19]

    Yang W. 2013. The Subsurface active source monitoring technology and field experiment on regional scale (in Chinese)[Ph. D. thesis]. Beijing:Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, 56-89.

    [20]

    蔡辉腾, 金星, 王善雄. 2014. 福建地区地壳上地幔速度结构研究进展[J]. 地球物理学进展, 29(4):1485-1490, doi:10.6038/pg20140401.

    [21]

    蔡辉腾, 金星, 王善雄,等. 2016. 宁化-大田-惠安地壳构造与速度结构特征[J]. 地球物理学报, 59(1):157-168, doi:10.6038/cjg20160113.

    [22]

    陈蒙. 2014. 利用水库大容量非调制气枪阵列进行区域尺度地下结构探测和监测[博士论文].北京:中国地震局地球物理研究所.

    [23]

    陈颙, 张先康, 丘学林,等. 2007. 陆地人工激发地震波的一种新方法[J]. 科学通报, 52(11):1317-1321.

    [24]

    陈智勇, 陈三三, 张华,等. 2009. IRIS数据流的接收及在福建地震台网中的应用[J]. 大地测量与地球动力学, 29(S1):151-154.

    [25]

    房立华, 吴建平, 吕作勇. 2009. 华北地区基于噪声的瑞利面波群速度层析成像[J]. 地球物理学报, 52(3):663-671.

    [26]

    金星, 马强, 李山有. 2004. 利用数字化速度记录实时仿真位移与加速度时程[J]. 地震工程与工程振动, 24(6):9-14, 38.

    [27]

    康兰池, 金星, 励进. 2012. 中国地震仪器烈度滤波器的设计[J]. 自然灾害学报,21(5):98-107,doi:10.13577/j.jnd.2012.0514.

    [28]

    林彬华, 金星, 廖诗荣,等. 2015. 地震噪声异常实时监测[J]. 中国地震, 31(2):281-289.

    [29]

    林建民, 王宝善, 葛洪魁,等. 2008. 大容量气枪震源特征及地震波传播的震相分析[J]. 地球物理学报, 51(1):206-212, doi:10.3321/j.issn:0001-5733.2008.01.025.

    [30]

    林建民. 2008. 基于人工震源的长偏移距地震信号检测和探测研究[博士论文]. 合肥:中国科学技术大学.

    [31]

    罗桂纯, 王宝善, 葛洪魁,等. 2006. 气枪震源在地球深部结构探测中的应用研究进展[J]. 地球物理学报, 21(2):400-407.

    [32]

    丘学林, 赵明辉, 敖威,等. 2011. 南海西南次海盆与南沙地块的OBS探测和地壳结构[J]. 地球物理学报, 54(12):3117-3128, doi:10.3969/j.issn.0001-5733.2011.12.012.

    [33]

    唐杰. 2008. 区域尺度深部探测中的人工源震源特性及信号检测研究[博士论文]. 合肥:中国科学技术大学, 30-114.

    [34]

    王伟涛. 2009. 基于人工震源的区域尺度介质波速探测研究[博士论文]. 合肥:中国科学技术大学, 64-98.

    [35]

    杨微. 2013. 区域尺度主动源探测技术及试验研究[博士论文]. 北京:中国地震局地球物理研究所, 56-89.

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出版历程
收稿日期:  2016-12-05
修回日期:  2017-06-04
刊出日期:  2017-08-20

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