CN115308801A - 一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处理终端 - Google Patents

一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处理终端 Download PDF

Info

Publication number
CN115308801A
CN115308801A CN202211039789.2A CN202211039789A CN115308801A CN 115308801 A CN115308801 A CN 115308801A CN 202211039789 A CN202211039789 A CN 202211039789A CN 115308801 A CN115308801 A CN 115308801A
Authority
CN
China
Prior art keywords
travel time
ocean bottom
function
seismograph
rms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211039789.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李福元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Marine Geological Survey
Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory Guangzhou
Original Assignee
Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory Guangzhou
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory Guangzhou filed Critical Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory Guangzhou
Priority to CN202211039789.2A priority Critical patent/CN115308801A/zh
Publication of CN115308801A publication Critical patent/CN115308801A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处理终端，该方法包括：利用海底深度信息建立约束插值函数zr＝z(xr,yr)；其中，xr,yr,zr分别为海底地震仪的横坐标，纵坐标以及竖坐标；将所述直达波的走时转化为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度的函数；建立目标函数
Figure DDA0003819779020000011
并将目标函数转化为关于xr,yr,vrms三个变量的函数；求解目标函数Φ的最小化问题以找到xr,yr,vrms的最优值，根据xr,yr以及所述约束插值函数求取海底地震仪的坐标值。本发明提出一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法，不需要对震源点做不共线分布假设，解决基于全局搜索法的海底地震仪的定位方法都有运算量大和需要已知高精度海水速度的技术问题。

Description

一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处 理终端
技术领域
本发明涉及海底地震仪定位的技术领域，具体涉及一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处理终端。
背景技术
海底地震仪OBS(Ocean Bottom Sei smometer)是一种放置于海底的地震数据采集***，可用于记录天然地震事件和人工地震勘探，广泛应用于油气勘探、地球深部结构探测等领域。由于仪器位于海底，可以同时接收P波和S波信号，且环境噪音低，实现高信噪比、高分辨率和高精度的海底地震数据采集。
在海面将与沉耦架连接的沉浮式OBS按计划点位投放，由沉耦架的重力作用使有浮力的OBS在海水中自由下落至海底进行数据记录，待完成计划任务后进行回收，回收时在船舶上发送声学指令，OBS的水声换能器接收到声学释放指令，对熔断钢丝进行电化学熔断，OBS与沉耦架脱离，OBS即利用自身的浮力漂浮至海面进行回收。
一般情况下，OBS都是采用自由落体的方式投放到海底。由于海洋海浪和洋流的影响，OBS在沉到海底时的位置会与刚放入海水时的位置发生一定的偏差。在海底较深或海水流速较快时，会造成较大的OBS位置偏差从而严重影响后续地震数据处理结果以及地震剖面解释的质量和可靠性。因此，通过一定方法，在地震资料处理前，对OBS在海底的位置进行精确定位，是非常有必要的。
现有的OBS定位方法中，三点定位法是最常见的方法，其利用不共线的三个炮点坐标及其到达OBS的直达波旅行时确定OBS坐标。然而，在实际处理中，用不同三个炮点组合计算的OBS坐标结果有所不同，这一部分来自于走时拾取，海水速度等误差，另一方面，当三个炮点几乎共线时，深度z与垂直测线方向y的偏移量很难区分，会带来坐标计算巨大误差。常规方法选取不同的三炮点组合进行OBS坐标计算，并对结果进行分析，得出最终定位结果，不但繁琐，且在对多组结果进行选择时，没有确定的标准，可靠性不足。也有方法提出在三点定位法中结合多波束测量海底深度的信息，但没有考虑水速的变化。
另外，全局搜索法和基于波动方程偏移原理的定位方法都有运算量大和需要已知高精度海水速度的问题。尤其是在海底较深时，OBS相比投放点偏离距离较远，可能导致网格计算范围较大，而海水速度也会随深度有一定变化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提出一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处理终端，解决传统的海底地震仪的定位方法都有运算量大和需要已知高精度海水速度的技术问题。
为此，本发明的公开了一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法，所述方法包括：获取多个炮点的直达波的走时；
利用海底深度信息建立约束插值函数zr＝z(xr,yr)；其中，xr,yr,zr分别为海底地震仪的横坐标，纵坐标以及竖坐标；
将所述直达波的走时转化为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度的函数；
建立目标函数
Figure BDA0003819777000000021
并将目标函数转化为关于xr,yr,vrms三个变量的函数；其中，i为炮点的标号，
Figure BDA0003819777000000022
为观测到的第i炮点的直达波的走时；
Figure BDA0003819777000000023
为与计算预测的第i炮点的直达波的走时；
求解目标函数Φ的最小化问题以找到xr,yr,vrms的最优值，根据xr,yr以及所述约束插值函数求取海底地震仪的坐标值。
优选地，所述将所述直达波的走时转化为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度的函数；包括：
假设炮点位于海面(xs,ys,zs),海底地震仪位于海底(xr,yr,zr),则直达波的走时表示为：
Figure BDA0003819777000000024
将zr＝z(xr,yr)代入
Figure BDA0003819777000000025
直达波的走时转化为函数：tD＝t(xr,yr,vrms)；即tD为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度三个自变量的函数。
优选地，所述目标函数转化为关于xr,yr,vrms三个变量的函数，包括：计算预测的第i炮点的直达波的走时：
Figure BDA0003819777000000026
将
Figure BDA0003819777000000027
代入
Figure BDA0003819777000000028
得
Figure BDA0003819777000000029
即目标函数Φ是一个关于xr,yr,vrms三个变量的函数。
优选地，所述求解目标函数Φ的最小化问题以找到xr,yr,vrms的最优值，根据xr,yr以及约束插值函数求取海底地震仪的坐标值包括：
设置迭代初始值(x0,y0,v0)，其中x0,y0为海面投放时海底地震仪的横坐标、纵坐标，v0为海水初始速度；
对目标函数Φ进行迭代求解，当目标函数Φ小于预设值或迭代次数到达预设值时则停止迭代；
计算各炮点数据中计算预测的直达波的走时与实际值的直达波的走时的吻合度，若吻合度小于预设值，则更改迭代初始值(x0,y0,v0)，并重复上述迭代求解步骤；若吻合度大于预设值，则根据此时求得的xr,yr,vrms获取海底地震仪的坐标值。
优选地，所述对目标函数Φ进行迭代求解，包括：
采用牛顿迭代法来求解该最优化问题，迭代公式为
[xr,yr,vrms](k+1)＝[xr,yr,vrms](k)-H-1J；
此处，k为迭代次数，H和J分别为目标函数的海森矩阵和雅克比矩阵：
Figure BDA0003819777000000031
Figure BDA0003819777000000032
其中
Figure BDA0003819777000000033
Figure BDA0003819777000000034
Figure BDA0003819777000000035
其中
Figure BDA0003819777000000036
与
Figure BDA0003819777000000037
项可由海底深度的约束插值函数zr＝z(xr,yr)来获得。
优选地，所述其中
Figure BDA0003819777000000038
与
Figure BDA0003819777000000039
项可由海底深度的约束插值函数zr＝z(xr,yr)来获得，包括：通过网格有限差分的方式来数值求解
Figure BDA00038197770000000310
与
Figure BDA00038197770000000311
即对于给定的横纵坐标(xr,yr)，
Figure BDA0003819777000000041
Figure BDA0003819777000000042
本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种处理终端，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，所述处理终端执行时，实现上述的一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法。
本发明所提出的OBS定位方法，利用了利用海底深度信息建立约束插值函数zr＝z(xr,yr)，即海底深度信息作为额外约束，适用于近似二维的测线，可以处理OBS偏离测线垂直方向较远的情况，并且将所述直达波的走时转化为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度的函数；建立目标函数
Figure BDA0003819777000000043
并将目标函数转化为关于xr,yr,vrms三个变量的函数；其中，i为炮点的标号，
Figure BDA0003819777000000044
为观测到的第i炮点的直达波的走时；
Figure BDA0003819777000000045
为与计算预测的第i炮点的直达波的走时；求解目标函数Φ的最小化问题以找到xr,yr,vrms的最优值，根据xr,yr以及所述约束插值函数求取海底地震仪的坐标值同时考虑到了海水速度的变化，能够求解精确计算OBS在海底的位置。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，标示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法的流程图；
图2为本发明一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法的求解目标函数的流程图；
图3为本发明实施例2的处理终端的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一种该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明的公开了一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法，参考图1-2，该方法包括：
步骤100，获取多个炮点的直达波的走时；
具体地，走时是指地震波从震源传到观测点或者炮点所经过的时间。地震纵波和横波传播的速度不同，所经之处的物质组成各异，地震波走时也会有所不同。而在本实施中，炮点的数量可以根据实际需要进行选择，只需要方便测量即可。另外，直达波是指从震源沿介质直接传播到接收点的地震波，如果传播介质是常速的，其传播路径是直线。在海洋地震勘探中，由于声波在水层中的传播速度可以变化不大，当入射角度接近垂直时，其传播路径的弯曲可被近似忽略，当做直线来处理。
步骤200，利用海底深度信息建立约束插值函数zr＝z(xr,yr)；其中，xr,yr,zr分别为海底地震仪的横坐标，纵坐标以及竖坐标；
具体地，由于海水的掩盖，海底地形起伏难以直接观察。船舰在航行途中运用了回声测深仪，能够快速地测出海底深度，结合精确定位，得以揭示海底地形真相。而在本实施例中，建立海底的深度信息，而海底的深度信息通常为通常为一个数据列表，通过此数据列表即可知道xr,yr,zr分别为海底地震仪的横坐标，纵坐标以及竖坐标三者之间的关系。
步骤300，将所述直达波的走时转化为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度的函数；
步骤400，建立目标函数
Figure BDA0003819777000000051
并将目标函数转化为关于xr,yr,vrms三个变量的函数；其中，i为炮点的标号，
Figure BDA0003819777000000052
为观测到的第i炮点的直达波的走时；
Figure BDA0003819777000000053
为计算预测的第i炮点的直达波的走时；
步骤500，求解目标函数Φ的最小化问题以找到xr,yr,vrms的最优值，根据xr,yr以及所述约束插值函数求取海底地震仪的坐标值。
本发明所提出的OBS定位方法，利用了利用海底深度信息建立约束插值函数zr＝z(xr,yr)，即海底深度信息作为额外约束，适用于近似二维的测线，可以处理OBS偏离测线垂直方向较远的情况，并且将所述直达波的走时转化为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度的函数；建立目标函数
Figure BDA0003819777000000061
并将目标函数转化为关于xr,yr,vrms三个变量的函数；其中，i为炮点的标号，
Figure BDA0003819777000000062
为观测到的第i炮点的直达波的走时；
Figure BDA0003819777000000063
为与计算预测的第i炮点的直达波的走时；求解目标函数Φ的最小化问题以找到xr,yr,vrms的最优值，根据xr,yr以及所述约束插值函数求取海底地震仪的坐标值同时考虑到了海水速度的变化，能够求解精确计算OBS在海底的位置。
优选地，步骤300，将所述直达波的走时转化为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度的函数；包括：
步骤310，假设炮点位于海面(xs,ys,zs),海底地震仪位于海底(xr,yr,zr),则直达波的走时表示为：
Figure BDA0003819777000000064
步骤320，将zr＝z(xr,yr)代入
Figure BDA0003819777000000065
步骤330，直达波的走时转化为函数：tD＝t(xr,yr,vrms)；即tD为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度三个自变量的函数。
优选地，目标函数转化为关于xr,yr,vrms三个变量的函数，包括：计算预测的第i炮点的直达波的走时：
Figure BDA0003819777000000066
将
Figure BDA0003819777000000067
代入
Figure BDA0003819777000000068
得
Figure BDA0003819777000000069
即目标函数Φ是一个关于xr,yr,vrms三个变量的函数。
优选地，步骤500，求解目标函数Φ的最小化问题以找到xr,yr,vrms的最优值，根据xr,yr以及约束插值函数求取海底地震仪的坐标值包括：
步骤510，设置迭代初始值(x0,y0,v0)，其中x0,y0为海面投放时海底地震仪的横坐标、纵坐标，v0为海水初始速度；
具体地，海底地震仪从海面沉放，自由落体至海底，由于投放位置和落地位置相对比较接近，可用其作为所求位置的初始值；初始时，v0可以选1500m/s。
步骤520，对目标函数Φ进行迭代求解，当目标函数Φ小于预设值或迭代次数到达预设值时则停止迭代；
步骤530，计算各炮点数据中计算预测的直达波的走时与实际值的直达波的走时的吻合度，若吻合度小于预设值，则更改迭代初始值(x0,y0,v0)，并重复上述迭代求解步骤；若吻合度大于预设值，则根据此时求得的xr,yr,vrms获取海底地震仪的坐标值。
具体地，目标函数Φ是一个关于xr,yr,vrms三个变量的函数。理论上，当这三个变量取到最优解时，
Figure BDA0003819777000000071
与
Figure BDA0003819777000000072
应相等，即Φ等于0。因此，我们可以通过求解Φ的最小化问题来找到xr,yr,vrms的最优值。而吻合度的具体值可以根据实际情况进行选择。
优选地，对目标函数Φ进行迭代求解，包括：
采用牛顿迭代法来求解该最优化问题，迭代公式为
[xr,yr,vrms](k+1)＝[xr,yr,vrms](k)-H-1J；
此处，k为迭代次数，H和J分别为目标函数的海森矩阵和雅克比矩阵：
Figure BDA0003819777000000073
Figure BDA0003819777000000074
其中
Figure BDA0003819777000000075
Figure BDA0003819777000000076
Figure BDA0003819777000000077
其中
Figure BDA0003819777000000078
与
Figure BDA0003819777000000079
项可由海底深度的约束插值函数zr＝z(xr,yr)来获得。
该方法运用牛顿迭代法求解最优化问题，同时拟合所有炮点的走时，相比于三点法，搜索法等方法，高效稳定，计算量小，且运行流程简洁直观，可以批量处理、满足地震资料批量处理的要求。
优选地，由于海底的深度信息通常为一个数据列表，并非一个简单的解析表达式，我们通过网格有限差分的方式来数值求解
Figure BDA00038197770000000710
与
Figure BDA00038197770000000711
其中
Figure BDA00038197770000000712
与
Figure BDA00038197770000000713
项可由海底深度的约束插值函数zr＝z(xr,yr)来获得，包括：通过网格有限差分的方式来数值求解
Figure BDA0003819777000000081
与
Figure BDA0003819777000000082
即对于给定的横纵坐标(xr,yr)，
Figure BDA0003819777000000083
Figure BDA0003819777000000084
实施例2
本实施例提供了一种处理终端601，包括处理器602以及用于存储处理器602可执行程序的存储器603，处理器602执行存储器603存储的程序时，处理终端601实现上述实施例1的利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法，如下：获取多个炮点的直达波的走时；
利用海底深度信息建立约束插值函数zr＝z(xr,yr)；其中，xr,yr,zr分别为海底地震仪的横坐标，纵坐标以及竖坐标；
将所述直达波的走时转化为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度的函数；
建立目标函数
Figure BDA0003819777000000085
并将目标函数转化为关于xr,yr,vrms三个变量的函数；其中，i为炮点的标号，
Figure BDA0003819777000000086
为观测到的第i炮点的直达波的走时；
Figure BDA0003819777000000087
为与计算预测的第i炮点的直达波的走时；
求解目标函数Φ的最小化问题以找到xr,yr,vrms的最优值，根据xr,yr以及所述约束插值函数求取海底地震仪的坐标值
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取多个炮点的直达波的走时；
利用海底深度信息建立约束插值函数zr＝z(xr,yr)；其中，xr,yr,zr分别为海底地震仪的横坐标，纵坐标以及竖坐标；
将所述直达波的走时转化为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度的函数；
建立目标函数
Figure FDA0003819776990000011
并将目标函数转化为关于xr,yr,vrms三个变量的函数；其中，i为炮点的标号，
Figure FDA0003819776990000012
为观测到的第i炮点的直达波的走时；
Figure FDA0003819776990000013
为计算预测的第i炮点的直达波的走时；
求解目标函数Φ的最小化问题以找到xr,yr,vrms的最优值，根据xr,yr以及所述约束插值函数求取海底地震仪的坐标值。
2.根据权利要求1所述的一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法，其特征在于，所述将所述直达波的走时转化为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度的函数；包括：
假设炮点位于海面(xs,ys,zs),海底地震仪位于海底(xr,yr,zr),则直达波的走时表示为：
Figure FDA0003819776990000014
将zr＝z(xr,yr)代入
Figure FDA0003819776990000015
直达波的走时转化为函数：tD＝t(xr,yr,vrms)；即tD为关于海底地震仪的横坐标、纵坐标以及海水均方根速度三个自变量的函数。
3.根据权利要求2所述的一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法，其特征在于，所述目标函数转化为关于xr,yr,vrms三个变量的函数，包括：计算预测的第i炮点的直达波的走时：
Figure FDA0003819776990000016
将
Figure FDA0003819776990000017
代入
Figure FDA0003819776990000018
得
Figure FDA0003819776990000019
即目标函数Φ是一个关于xr,yr,vrms三个变量的函数。
4.根据权利要求3所述的一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法，其特征在于，所述求解目标函数Φ的最小化问题以找到xr,yr,vrms的最优值，根据xr,yr以及约束插值函数求取海底地震仪的坐标值包括：
设置迭代初始值(x0,y0,v0)，其中x0,y0为海面投放时海底地震仪的横坐标、纵坐标，v0为海水初始速度；
对目标函数Φ进行迭代求解，当目标函数Φ小于预设值或迭代次数到达预设值时则停止迭代；
计算各炮点数据中计算预测的直达波的走时与实际值的直达波的走时的吻合度，若吻合度小于预设值，则更改迭代初始值(x0,y0,v0)，并重复上述迭代求解步骤；若吻合度大于预设值，则根据此时求得的xr,yr,vrms获取海底地震仪的坐标值。
5.根据权利要求4所述的一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法，其特征在于，所述对目标函数Φ进行迭代求解，包括：
采用牛顿迭代法来求解该最优化问题，迭代公式为
[xr,yr,vrms](k+1)＝[xr,yr,vrms](k)-H-1J；
此处，k为迭代次数，H和J分别为目标函数的海森矩阵和雅克比矩阵：
Figure FDA0003819776990000021
Figure FDA0003819776990000022
其中
Figure FDA0003819776990000023
Figure FDA0003819776990000024
Figure FDA0003819776990000025
其中
Figure FDA0003819776990000026
与
Figure FDA0003819776990000027
项可由海底深度的约束插值函数zr＝z(xr,yr)来获得。
6.根据权利要求5所述的一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法，其特征在于，所述其中
Figure FDA0003819776990000028
与
Figure FDA0003819776990000029
项可由海底深度的约束插值函数zr＝z(xr,yr)来获得，包括：通过网格有限差分的方式来数值求解
Figure FDA0003819776990000031
与
Figure FDA0003819776990000032
即对于给定的横纵坐标(xr,yr)，
Figure FDA0003819776990000033
Figure FDA0003819776990000034
7.一种处理终端，其特征在于，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，所述处理终端执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
CN202211039789.2A 2022-08-29 2022-08-29 一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处理终端 Pending CN115308801A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211039789.2A CN115308801A (zh) 2022-08-29 2022-08-29 一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处理终端

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211039789.2A CN115308801A (zh) 2022-08-29 2022-08-29 一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处理终端

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115308801A true CN115308801A (zh) 2022-11-08

Family

ID=83864823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211039789.2A Pending CN115308801A (zh) 2022-08-29 2022-08-29 一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处理终端

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115308801A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106443776A (zh) * 2016-06-07 2017-02-22 中国地质大学（北京） 一种基于时间切片法的海底地震仪重定位方法
WO2019071504A1 (zh) * 2017-10-12 2019-04-18 南方科技大学 一种基于两点射线追踪的地震走时层析反演方法
CN110780350A (zh) * 2019-10-25 2020-02-11 中国海洋大学 一种海底地震检波器动态定位方法、***及检波器
CN111352160A (zh) * 2020-03-19 2020-06-30 中国科学院地质与地球物理研究所 一种海底地震仪自动重定位装置及方法
CN111580165A (zh) * 2020-05-27 2020-08-25 中国科学院地质与地球物理研究所 一种海底地震仪到时差定位装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106443776A (zh) * 2016-06-07 2017-02-22 中国地质大学（北京） 一种基于时间切片法的海底地震仪重定位方法
WO2019071504A1 (zh) * 2017-10-12 2019-04-18 南方科技大学 一种基于两点射线追踪的地震走时层析反演方法
CN110780350A (zh) * 2019-10-25 2020-02-11 中国海洋大学 一种海底地震检波器动态定位方法、***及检波器
CN111352160A (zh) * 2020-03-19 2020-06-30 中国科学院地质与地球物理研究所 一种海底地震仪自动重定位装置及方法
CN111580165A (zh) * 2020-05-27 2020-08-25 中国科学院地质与地球物理研究所 一种海底地震仪到时差定位装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103477244B (zh) 检测水下结构的结构变化
Singh et al. Microbathymetric mapping from underwater vehicles in the deep ocean
CN111896962B (zh) 一种海底应答器定位方法、***、存储介质及应用
CN112505750B (zh) 一种深拖多道地震拖缆姿态确定方法及处理终端
CN110319811B (zh) 一种自适应波浪效应的水下单波束高精度探测***及方法
CN113640808B (zh) 浅水区海底电缆埋深探测方法及装置
EP3078991A1 (en) Method for swell effect and mis-tie correction in high-resolution seismic data using multi-beam echo sounder data
CA2256964C (en) Method of locating hydrophones
GB2471456A (en) Interpolation and/or extrapolation of seismic data using polar coordinate system
Xin et al. A TOA/AOA underwater acoustic positioning system based on the equivalent sound speed
CN111220146B (zh) 一种基于高斯过程回归学习的水下地形匹配定位方法
CN108761470B (zh) 一种基于拖缆形态方程解析的目标定位方法
CN116106875A (zh) 岸基阵坐标联合校准方法、***、电子设备及存储介质
KR101339678B1 (ko) 갯녹음 실태조사를 위한 암반,비암반 면적 산출방법
CN115308800A (zh) 一种利用海底反射波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处理终端
Grządziel et al. Estimation of effective swath width for dual-head multibeam echosounder
US20130046472A1 (en) Method of determining the relative position of two detectors at the bottom of the sea
EP2166381A2 (en) Determining a position of an object in a marine survey arrangement with a positioning network
CN113703050B (zh) 一种深海地震垂直缆二次定位方法
CN115308801A (zh) 一种利用直达波走时和地形数据定位海底地震仪的方法及处理终端
JP2006162294A (ja) 底質探知装置
Van Ballegooijen et al. Measurement of towed array position, shape, and attitude
KR20210099817A (ko) 사이드 스캔소나를 이용한 이식 키조개 자원량 산정방법
CN116699581B (zh) 基于深海潜水器的海底地形测量方法及装置
US20130077435A1 (en) Methods and apparatus for streamer positioning during marine seismic exploration

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20240613

Address after: 511400 No. 1119, Haibin Road, information technology park, Nansha street, Nansha District, Guangzhou, Guangdong

Applicant after: Guangdong Provincial Laboratory of marine science and engineering of South China (Guangzhou)

Country or region after: China

Applicant after: GUANGZHOU MARINE GEOLOGICAL SURVEY

Address before: 511400 No. 1119, Haibin Road, information technology park, Nansha street, Nansha District, Guangzhou, Guangdong

Applicant before: Guangdong Provincial Laboratory of marine science and engineering of South China (Guangzhou)

Country or region before: China