CN117890964B - 一种地震传播路径的追踪方法及*** - Google Patents
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Abstract
一种地震传播路径的追踪方法及***,涉及地震勘探技术领域。该方法包括:获取目标区域的地震数据和地质结构信息,根据所述地震数据和所述地质结构信息,计算所述目标区域中地震波的源点位置的传播速度;根据各所述源点位置以及对应的传播速度,确定所述目标区域中至少一个采集所述地震波的目标点位置,以及各所述目标点位置与各所述源点位置之间的相对传播参数;根据各所述相对传播参数,确定所述地震波在各所述目标点位置的传播路径。达到了提高追踪地震波传播路径的准确性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及地震勘探技术领域,具体涉及一种地震传播路径的追踪方法及***。
背景技术
随着工程勘探工作的深入以及地震学科技的飞速发展,对于地震波传播路径的精确刻画与理解已经成为了当前研究的重要课题。无论是在高速公路、铁路、城市轨道交通建设,还是在区域性城市地质调查中,地震波在地下介质中的传播路径对于工程地质评估、基础设施设计、灾害风险评估以及施工安全等方面都具有极其重要的意义,正确理解和预测地震波传播有助于在工程规划和实施过程中采取更有效的策略,以确保工程质量和安全性。
目前,现有的地震传播路径追踪方法主要基于射线理论,即把地震波视为在地下介质中按照直线或固定的曲线路径传播。但是在实际应用中,由于实际地下介质的存在不同的结构,地震波在传播过程中,经过不同点位置之间的结构存在差异性,导致地震波在传播的过程中会出现方向上的差异,导致追踪到地震波的传播路径不准确。
发明内容
本申请提供了一种地震传播路径的追踪方法及***,具有提高追踪地震波传播路径的准确性的效果。
第一方面,本申请提供了一种地震传播路径的追踪方法,包括:
获取目标区域的地震数据和地质结构信息,根据所述地震数据和所述地质结构信息,计算所述目标区域中地震波的源点位置的传播速度;
根据各所述源点位置以及对应的传播速度,确定所述目标区域中至少一个采集所述地震波的目标点位置,以及各所述目标点位置与各所述源点位置之间的相对传播参数;
根据各所述相对传播参数,确定所述地震波在各所述目标点位置的传播路径。
通过采用上述技术方案,获取的地震数据和地质信息,为计算源点传播速度提供了基础数据支持。计算的源点传播速度,可以确定可能的目标点位置。确定的相对传播参数,包含了源点到各目标点传播特征的数据。综合这些参数,可以追踪出地震波传播的路径。通过该方案可以全面获取目标区域的地震波传播特征,解析并重建地震波从源点到各个目标点的精确传播路径,实现了对复杂场景下地震波传播过程的全面解析与追踪,提高了追踪地震波传播路径的准确性。
可选的,根据所述地震数据和所述地质结构信息,构建初始速度模型;将所述目标区域中的各源点位置输入至所述速度模型,输出各所述源点位置的所述地震波的传播速度。
通过采用上述技术方案,根据获取的地震数据和地质结构信息,可以构建一个初始的地震波传播速度模型,考虑区域内的地层、构造等情况,模拟地震波的传播速度分布情况。将目标区域内确定的各个源点位置,依次输入该速度模型,根据每个源点所在的位置,模拟计算出该源点发出地震波的传播速度。通过构建初始速度模型,并基于模型计算传播速度,可以更准确地得到每个源点位置的地震波传播速度数据,为后续确定目标点位置和传播路径奠定基础。相比直接计算传播速度,这种方法可以充分利用已有数据,建立传播速度分布的模拟,结果更加准确和可靠。
可选的,根据各所述传播速度和各所述源点位置,生成所述目标区域的波场;获取所述波场中的所述目标点位置,并确定各所述源点位置与所述目标点位置之间的速度向量;根据各所述速度向量,确定所述地震波的所述相对传播参数。
通过采用上述技术方案,根据计算得到的源点传播速度,可以生成该区域的地震波传播波场,模拟地震波从源点向外传播的情况。可以从波场中获取目标点的位置,并确定源点到目标点位置之间的传播速度方向和大小,表示为速度向量。根据源点到各目标点的速度向量,可以计算出地震波从源点到目标点传播的相对参数,如传播角度、衰减率等。通过波场生成和速度向量计算,可以直观地得到地震波传播特征的参数,为后续追踪传播路径奠定基础。
可选的,根据各所述速度向量,生成所述目标区域的速度向量场;确定所述速度向量场中各所述源点与所述目标点位置之间的多个传播角度;将各所述传播角度上的振幅和相位作为所述地震波相对传播参数。
通过采用上述技术方案,根据源点到目标点的速度向量,可以生成该区域的速度向量场,直观表示地震波传播方向和速度分布。可以从速度向量场中确定源点到各目标点位置之间的多个传播角度。将不同传播角度下检测到的振幅值和相位作为地震波的相对传播参数。这样通过速度向量场分析传播角度,并计算传播参数,可以更直观地描述地震波的传播特征,使结果更加准确和可靠。相比直接计算传播参数,这种方法充分利用了速度向量信息,从阵向效应出发,可以更全面地得到地震波在不同方向传播时的衰减和偏移特征。
可选的,获取所述地震波在各所述传播角度上的反射系数、传播时间以及传播距离;根据各所述传播时间和各所传播距离,确定所述地震波在各所述传播角度上的初始方向照明;根据各所述反射系数和各所述初始方向照明,确定各目标方向照明。
通过采用上述技术方案,获取地震波在不同传播角度上的反射系数、传播时间和距离参数。根据时间和距离关系,可以计算出地震波在不同角度传播时的初始方向偏转效应,即初始方向照明。结合反射系数和初始方向照明,可以确定每个目标点最终接收到的地震波方向分布,即目标方向照明。这样通过获取更多特征参数,并确定方向照明效应,可以更全面和精确地描述地震波的传播过程,使传播路径结果更加准确。
可选的,根据各所述振幅、各所述相位和各所述目标方向照明,计算各所述目标方向照明的关联度;将各所述关联度中大于所述预设关联度的目标关联度对应的所述目标方向照明确定为所述地震波的子传播路径;根据各所述子传播路径,确定所述目标点位置的所述传播路径。
通过采用上述技术方案,根据振幅、相位等参数计算方向照明之间的关联度。筛选出关联度较高,一致性较好的方向照明作为子传播路径。综合多个子路径,可以确定每个目标点的单一传播路径。这样通过计算关联度评估方向照明的一致性,提取子路径,并进行综合确定,可以过滤误差,使最终传播路径结果更加准确可靠。相比直接确定路径,这种方法加入了路径结果的评估、优化机制,可以从众多候选路径中提取出最优结果,显著提升了确定传播路径的准确度。
可选的,获取所述地震波在所述传播路径上的波形数据;根据所述波形数据,确定所述传播路径中的波形强度;若所述波形强度超出标准强度范围,则确定所述波形强度在所述传播路径中的位置,并生成提示。
通过采用上述技术方案,沿确定的传播路径获取波形数据,并计算波形强度。然后根据预设标准范围判断波形强度是否正常。如果强度超出标准范围,则确定波形强度异常的具***置,在该位置生成提示标记。这样通过获取波形数据检验传播路径,可以直接验证路径结果的准确性,找到可能存在误差的位置,为后续优化传播模型提供参考。相比仅确定传播路径,这种方法加入了对路径结果的验证机制,可以判断传播追踪是否准确,并给出优化提示,避免出现大的误差,提高了方法的可靠性。
在本申请的第二方面提供了一种地震传播路径的追踪***。
信息获取模块,用于获取目标区域的地震数据和地质结构信息,根据所述地震数据和所述地质结构信息,计算所述目标区域中地震波的源点位置的传播速度;
参数计算模块,用于根据各所述源点位置以及对应的传播速度,确定所述目标区域中至少一个采集所述地震波的目标点位置,以及各所述目标点位置与各所述源点位置之间的相对传播参数;
路径计算模块,用于根据各所述相对传播参数,确定所述地震波在各所述目标点位置的传播路径。
在本申请的第三方面提供了一种电子设备。
一种地震传播路径的追踪***,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,该程序能够被处理器加载执行时实现一种地震传播路径的追踪方法。
在本申请的第四方面提供了一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现一种地震传播路径的追踪方法。
综上所述,本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
1、本申请通过获取的地震数据和地质信息,为计算源点传播速度提供了基础数据支持。计算的源点传播速度,可以确定可能的目标点位置。确定的相对传播参数,包含了源点到各目标点传播特征的数据。综合这些参数,可以追踪出地震波传播的路径。通过该方案可以全面获取目标区域的地震波传播特征,解析并重建地震波从源点到各个目标点的精确传播路径,实现了对复杂场景下地震波传播过程的全面解析与追踪,提高了追踪地震波传播路径的准确性。
2、本申请通过根据计算得到的源点传播速度,可以生成该区域的地震波传播波场,模拟地震波从源点向外传播的情况。可以从波场中获取目标点的位置,并确定源点到目标点位置之间的传播速度方向和大小,表示为速度向量。根据源点到各目标点的速度向量,可以计算出地震波从源点到目标点传播的相对参数,如传播角度、衰减率等。通过波场生成和速度向量计算,可以直观地得到地震波传播特征的参数,为后续追踪传播路径奠定基础。
3、本申请通过根据振幅、相位等参数计算方向照明之间的关联度。筛选出关联度较高,一致性较好的方向照明作为子传播路径。综合多个子路径,可以确定每个目标点的单一传播路径。这样通过计算关联度评估方向照明的一致性,提取子路径,并进行综合确定,可以过滤误差,使最终传播路径结果更加准确可靠。相比直接确定路径,这种方法加入了路径结果的评估、优化机制,可以从众多候选路径中提取出最优结果,显著提升了确定传播路径的准确度。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种地震传播路径的追踪方法的流程示意图;
图2是本申请实施例公开的一种地震传播路径的追踪***的结构示意图;
图3是本申请实施例的公开的一种电子设备的结构示意图。
附图标记说明:300、电子设备;301、处理器;302、通信总线;303、用户接口;304、网络接口;305、存储器。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本申请实施例的描述中,“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如,多个***是指两个或两个以上的***,多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
为了便于理解本申请实施例提供的方法及***,在介绍本申请实施例之前,先对本申请实施例的背景进行介绍。
目前,现有的地震传播路径追踪方法主要基于射线理论,即把地震波视为在地下介质中按照直线或固定的曲线路径传播。但是在实际应用中,由于实际地下介质的存在不同的结构,地震波在传播过程中,经过不同点位置之间的结构存在差异性,导致地震波在传播的过程中会出现方向上的差异,导致追踪到地震波的传播路径不准确。
本申请实施例公开了一种地震传播路径的追踪方法,通过获取地震数据以及地址结构信息,计算目标区域的传播渡并确定传播参数,然后根据传播参数确定传播路径。主要用于解决震传播路径获取不准确的问题。
经过上述背景内容相关介绍,本领域技术人员可以了解现有技术中存在的问题,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行详细的描述,描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1,一种地震传播路径的追踪方法,该方法包括S10至S40,具体包括以下步骤:
S10:获取目标区域的地震数据和地质结构信息,根据地震数据和地质结构信息,计算目标区域中地震波的源点位置的传播速度。
具体的,根据获取的地震数据和地质结构信息,可以构建目标区域的初始速度模型。该速度模型反映了目标区域内各个位置的波速分布情况。构建速度模型的目的是为了模拟地震波在该模型中的传播特性。将目标区域中的各个源点位置依次输入所构建的速度模型中,模型可以模拟从各源点发出的地震波在目标区域内的传播,并输出每个源点位置的地震波传播速度。之所以这么做是因为地震波从不同源点发出后,在各向异性的地层介质中传播速度会有所不同。通过这种方式,本发明可以根据真实的地震数据和地质信息,利用速度模型构建的仿真结果,获取每个源点位置的地震波传播速度,为后续精确追踪地震传播路径奠定基础。
在上述实施例的基础上,确定传播速度的具体步骤还包括S11至S12:
S11:根据地震数据和地质结构信息,构建初始速度模型
其中,地震数据:指在目标区域内收集到的各种地震记录资料,包括地震波形记录、地震剖面资料、地震定位结果等。这些数据可以反映出地层及地下介质传播特性。常见的地震数据包括:地震波形记录:记录地震波在探测器处的运动情况,反映地层的地震特性。地震剖面资料:绘制地层反射界面的垂直剖面图,反映地层结构。地震定位结果:给出震源参数、发震时刻、震级等,反映断层活动。
地质结构信息:指通过各种地质调查手段获取的目标区域的地层和地质构造相关信息。这些信息可以更直观地表征地层分布。常见的地质结构信息包括:钻孔列柱状图:描绘钻孔过程中穿过的各地层分布情况。地质剖面图:描绘地层在一定方向上的露头剖面。区域地质图:反映地层在平面上的水平分布。断层分布图:显示区域内存在的断层构造。
综合地震数据与地质结构信息,可以全面了解目标区域的地层界面分布、介质性质变化情况,建立准确的初始速度模型。
示例性地,构建初始速度模型的目的是为了模拟地震波在复杂地下介质中的传播过程,需要考虑目标区域的实际地质情况。具体实施方法是,首先,收集该区域的各类地震资料,如地震记录、地震剖面等,通过处理这些记录,可以分析出地层的传播速度。同时,收集该区域的钻探结果、地质剖面和地质统计资料等地质信息,建立起地层和构造的三维地质模型。然后,在地质模型的基础上,结合地震资料反映出的传播特性,确定不同地层的密度、弹性波速等重要参数,以参数化表示地层的性质。将参数化的地层特性映射到三维地质模型中,形成地下结构的初始速度分布模型。利用这个综合地震资料和地质信息的速度模型,就可以模拟地震波在该区域内的传播过程,计算各个源点的传播路径,实现对地震波传播的追踪。构建的初始速度模型既考虑了地震数据,也融合了地质信息,使得后续的仿真计算更贴近实际情况,可以提供更可靠的地震传播路径结果。
S12:将目标区域中的各源点位置输入至速度模型,输出各源点位置的地震波的传播速度。
示例性地,确定目标区域内存在的各个地震源点,源点可以通过分析历史地震目录确定,也可以根据目标区域的地质活动背景来预设。在构建好的初始速度模型中,依次取出每个源点的空间坐标位置,即它在三维速度场中的确定位置。以每个源点位置为中心,根据速度模型给出的周围点速度分布情况,采用插值的方法求取源点位置处的速度值,即在该点发出的地震波的传播速度。重复上述过程,可以得到目标区域内每个预先确定的源点的精确速度值。这样通过将源点位置输入速度模型,可以根据各个位置不同的地层构造情况,准确地模拟每个源点的传播速度。这为后续的传播路径计算和追踪奠定基础。输入不同的源点分布,可以建立多个不同场景下的传播速度结果,实现对地震波传播过程的全面模拟。
S20:根据各源点位置以及对应的传播速度,确定目标区域中至少一个采集地震波的目标点位置,以及各目标点位置与各源点位置之间的相对传播参数。
其中,用于采集和接收源点发出的地震波的一组预先设置的空间点位置。目标点包括:采集点,反映其作用是采集接收到的地震波;勘探站,反映这些点被用来进行地震勘探;探测器,反映这些点起探测地震波的作用。目标点的设置需要考虑对区域的有效覆盖,以采集到源点发出的地震波传播过程中的全貌信息。目标点收集到的地震记录,用于追踪和解析地震波的传播路径。
具体的,在计算出每个源点的传播速度后,需要基于这些源点进一步确定地震波传播过程中的目标点,以及源点与目标点之间的传播参数,这是模拟和追踪地震波传播路径的关键。具体为在目标区域设置多个接收点作为目标点,用于接收和采集源点发出的地震波。目标点的分布可以根据接收条件来设计,以达到对区域的有效覆盖。针对每个源点,根据它的位置坐标和计算得到的传播速度,可以模拟从该源点发射出球面波,在速度场中传播,并记录在各个目标点的抵达时间。根据每对源点和目标点之间的距离以及抵达时间差,可以计算出从源点到目标点的传播速度向量。最后,将所有源点到给定目标点的传播速度向量叠加,就可以得到描述从各个源点到该目标点的地震波传播方向和速度大小的传播参数。通过该方案可以确定每个目标点在多源点场景下的传播特性,建立源点与目标点之间的传播对应关系,为后续路径的追踪计算奠定基础。
在上述实施例的基础上,确定相对传播参数的具体步骤还包括S21至S23:
S21:根据各传播速度和各源点位置,生成目标区域的波场;
其中,波场指源点发出的地震波,在空间场域内传播、衰减和叠加的效应总和。即波场是对地震波传播过程的空间分布进行的模拟和描述。
示例性地,根据前面计算得到的每个源点的位置坐标和传播速度,可以确定源点的位置以及它发出球形波的传播速度。将所有源点发出的球形波叠加在三维目标区域内,考虑每个点位置上的速度值,可以模拟出球形波随距离衰减的传播过程。在时间域上扫描,可以得到每个时刻目标区域内的波场分布情况。综合不同时刻的波场,就可以建立起目标区域内地震波传播与衰减的动态变化过程。这样,生成的波场包含了从多个源点传播的地震波的综合效应,可以直观地观察到波在该区域内的散射和反射等过程,为下一步解析传播路径奠定基础。根据需求,可以输出不同时段和不同剖面上的波场变化,进行多角度分析。
S22:获取波场中的目标点位置,并确定各源点位置与目标点位置之间的速度向量。
示例性地,在模拟生成的波场中,查找设置的所有目标点的坐标位置,这可以通过标记目标点在波场中的序号来实现。对每个确定了的目标点,提取该点附近波场的数据,分析波场图形,计算波前传播的方向。进而可以确定源点到该目标点的传播路径方向。根据传播方向和两点间距离,参考源点传播速度,可以计算出源点到目标点的速度大小和方向,即速度向量。通过此过程,可以获取波场内目标点精确的空间位置信息,并可以推算出每个源点到目标点的地震波传播速度方向,为后面构建传播路径奠定基础。不同目标点的速度向量合在一起,可以描绘出波场中波的传播态势。
S23:根据各速度向量,确定地震波的相对传播参数。
示例性地,收集各源点到各目标点的速度向量数据。分析这些向量的分布模式,确定构成传播路径的关键方向。计算这些关键方向上速度向量的大小和方向变化,确定传播方向的主方位角,以及与其对应的振幅衰减模型。将这些角度和衰减模型,确定为地震波从单个源点到单个目标点的传播特性参数,即相对传播参数。根据速度向量可以推导出地震波传播的相对参数,结合多个源点到同一目标点的传播参数可以建立传播模型,用于描述复杂场景下地震波从源点到目标点的传播模式,确定这些相对参数是构建传播路径的基础。
在上述实施例的基础上,根据速度向量确定相对传播参数的具体步骤还包括S231至S233:
S231:根据各速度向量,生成目标区域的速度向量场。
其中,速度向量场指在目标区域范围内,表示每个位置的地震波传播方向和速度大小的空间向量分布场。即速度向量场是在整个目标区域范围内,给出每个位置的地震波传播速度方向和大小的一个向量场。
示例性地,收集所有源点到各个目标点的速度向量数据。在目标区域范围内,根据各目标点的坐标位置,将对应的速度向量映射到该位置上。利用空间插值的方式,根据离散点的速度向量,生成目标区域范围内的连续速度向量分布,即速度向量场。根据需要,提取速度向量场在不同时相或者剖面上的二维切片,表示该平面内的地震波传播方向。这样能够直观显示整个目标区域内地震波传播的方向态势,通过观察波前传播方向的连续性和解析度向量场的主方向,可以推断出地震波传播的路径,生成速度向量场是后续路径提取的基础。
S232:确定速度向量场中各源点与目标点位置之间的多个传播角度。
示例性地,在生成的速度向量场中,标识源点和目标点的坐标位置。计算源点到目标点这条连接线的方向角度作为主传播角度。以连接线为轴,在其周围取多个扇形区域,分析每个扇形区域内速度向量的主方向,计算对应于连接线方向的角度值。确定这多个角度值构成源点到目标点位置的传播角度集。这样根据速度向量场中反映的复杂波传播情况,可以确定描述源点到目标点传播路径的多个角度参数,建立传播损耗模型的基础。考虑多个角度使传播模型更全面。
S233:将各传播角度上的振幅和相位作为地震波相对传播参数
示例性地,在多个确定的传播角度上,根据波场数据提取地震波信号。对每个角度上的信号进行解析,计算信号的振幅衰减值以及相位偏移量。将每个角度对应的振幅衰减值和相位偏移量,组织成传播损耗模型的参数数据集。建立角度和振幅、角度和相位之间的数学映射关系。
S30:根据各相对传播参数,确定地震波在各目标点位置的传播路径。
其中,传播路径指地震波从震源点到探测器的传播过程中,实际经过的空间曲线。传播路径反映了地震波的传播轨迹。
具体的,建立传播参数与路径方向之间的数学关系模型。对每个目标接收点,取与其相连的全部源点,输入模型中,得到每对源接收点之间多种可能的传播路径方向。结合不同源点的路径结果,综合确定该接收点的最终传播路径方向。最后,计算传播路径的具体曲线形状,完成对该接收点的传播路径确定。这样根据传播参数,可以解析出复杂模型下每个接收点真实的地震波传播路径,实现对地震波传播过程的全面追踪,为之后的应用研究奠定基础。
在本申请一种可选实施例中,在确定传播路径之前还存在确定方向照明的过程,具体步骤包括S31至S33:
S31:获取地震波在各传播角度上的反射系数、传播时间以及传播距离;根据各传播时间和各所传播距离,确定地震波在各传播角度上的初始方向照明。
其中,初始方向照明指地震波从一个方向入射时,会偏折到什么方向传播的效应。初始方向照明反映了地震波传播的方向偏转特征。该初始方向照明考虑了地震波的折射、反射等效应,初始方向照明与传播路径的入射角和反射系数相关,初始方向照明可以用角度和强度表示方向偏转效果。
示例性地,针对多条确定的传播路径,分析波场数据,计算地震波在这些路径上的反射系数。记录地震波沿这些路径的传播时间和实际传播距离。根据时间和距离,结合传播速度,可以确定波传播的方向效应,即从一个方向入射的波,会偏向传播到什么方向上。综合路径的反射系数、入射角和偏折角,可以量化表示这种初始方向照明效应。重复该过程,得到所有传播路径的方向照明特征。通过该方案可以构建精细的传播模型,考虑了时间、距离、反射以及方向偏折等多方面因素,全面描述了地震波复杂的传播效应。
S32:根据各反射系数和各方向照明,确定各目标方向照明
示例性地,收集所有与目标点相关的传播路径的反射系数和初始方向照明参数。设置目标点范围的多个计算方向。对每个计算方向,取所有传播路径,结合其反射系数、入射角和初始偏折角,可以算出最终偏折到该计算方向的波强。
重复该过程,可以得到该目标点在各个计算方向上的综合波强分布,构成该点的目标方向照明效应。对所有目标点重复上述流程,得到全区域的方向照明效应。通过该步骤,可以***确定每个目标位置完整的方向照明特征,实现对地震波复杂传播效应的全面描述。
在本申请另一种可选实施例中,确定传播路径的具体步骤还包括S33至S35:
S33:根据各振幅、各相位和各目标方向照明,计算各目标方向照明的关联度。
示例性地,取同一目标点的两个传播路径,提取它们的振幅衰减参数和相位参数。取这两条路径对应的方向照明结果,得到两个方向照明分布。考虑振幅和相位参数的相关性,根据灰色关联度法计算两个方向照明的数值关联度。重复该过程,得到目标点所有方向照明组合之间的关联度矩阵。关联度值越高,表示两种方向照明越一致,传播模型越准确。通过该步骤,建立了一个定量指标,可以判断传播模型是否合理,对模型的精度进行判定,完成了传播追踪技术方案的验收。
S34:将各关联度中大于预设关联度的目标关联度对应的目标方向照明确定为地震波的子传播路径。
示例性地,预先设置一个方向照明结果关联度的阈值,作为预设关联度。分析每个目标点的方向照明关联度矩阵。筛选出大于预设关联度的方向照明组合,这表示不同传播路径对该方向照明的模拟结果一致性较好。从中确定这些方向作为该目标点的子传播路径方向。重复该过程,获得所有目标点的子路径结果。通过该方案,可以提取出在多个传播路径下结果一致性较好,准确度更高的方向照明,作为地震波传播过程的子路径,完成传播路径的确定。
S35:根据各子传播路径,确定目标点位置的传播路径。
示例性地,收集每个目标点相关的多个子传播路径方向。考虑每个子路径方向出现的次数和重要性,进行权重合成。计算合成后的单一方向作为该目标点的地震波最终传播路径。根据该方向连接源点和目标点,计算出路径的详细空间曲线。重复该过程,获得覆盖全部目标点的地震波传播路径结果。通过该步骤,可以***确定每个目标点的单一传播路径,考虑了多源点和多个子路径的共同作用,实现了对复杂场景下地震波传播过程的完整解析与追踪。
在本申请再一种可选实施例中,还存在对异常波形数据进行提示的过程,具体步骤包括S36至S37:
S36:获取地震波在传播路径上的波形数据;根据波形数据,确定传播路径中的波形强度。
示例性地,根据已确定的各个传播路径,采集地震记录仪检测到的波形原始数据。预处理波形数据,去除噪声。分析波形数据,提取波幅值,计算该路径上不同采集点的波幅大小。根据波幅衰减规律,确定该路径上的波形传播强度衰减值。重复该过程,获得所有传播路径的波形强度特征。通过该方案,可以正向验证传播路径的准确性,量化研究路径对信号的影响,为后续应用研究奠定基础。
S37:若波形强度超出标准强度范围,则确定波形强度在传播路径中的位置,并生成提示。
其中,标准强度范围指通过参考已知的理论计算值或经验值,综合确定波形强度的正常范围;在相似的地质环境中,进行实际测量获取波形强度数据集,统计出正常变化范围;建立传播损耗模型,结合波源参数等因素,模拟预测波形强度的分布范围;通过反复试验,调整标准范围,使路径优化后的波形强度能够符合标准。结合多种方式,综合确定适合当前场景的标准波形强度变化范围。
示例性地,预先设置波形强度的标准范围。计算得到的波形强度,与标准范围进行比较。如果波形强度超出了标准范围,则表明该路径存在误差。确定波形强度偏差最大的位置,作为传播路径误差的位置。在该位置生成一个提示标记,指示路径需要进行修改优化。通过该方案,可以检验传播路径结果的准确性,找到存在问题的路径段,并给出提示,供后续传播模型优化时参考,完成对技术方案的验证。
参照图2,为本申请实施例提供的一种地震传播路径的追踪***,该***包括:信息获取模块、参数计算模块、路径计算模块,其中:
信息获取模块,用于获取目标区域的地震数据和地质结构信息,根据地震数据和地质结构信息,计算目标区域中地震波的源点位置的传播速度;
参数计算模块,用于根据各源点位置以及对应的传播速度,确定目标区域中至少一个采集地震波的目标点位置,以及各目标点位置与各源点位置之间的相对传播参数;
路径计算模块,用于根据各相对传播参数,确定地震波在各目标点位置的传播路径。
在上述实施例的基础上,信息获取模块还用于根据地震数据和地质结构信息,构建初始速度模型;将目标区域中的各源点位置输入至速度模型,输出各源点位置的地震波的传播速度。
在上述实施例的基础上,参数计算模块还用于根据各传播速度和各源点位置,生成目标区域的波场;获取波场中的目标点位置,并确定各源点位置与目标点位置之间的速度向量;根据各速度向量,确定地震波的相对传播参数。
在上述实施例的基础上,参数计算模块还包括根据各速度向量,生成目标区域的速度向量场;确定速度向量场中各源点与目标点位置之间的多个传播角度;将各传播角度上的振幅和相位作为地震波相对传播参数。
在上述实施例的基础上,参数计算模块还包括获取地震波在各传播角度上的反射系数、传播时间以及传播距离;根据各传播时间和各所传播距离,确定地震波在各传播角度上的初始方向照明;根据各反射系数和各初始方向照明,确定各目标方向照明。
在上述实施例的基础上,路径计算模块还用于根据各振幅、各相位和各目标方向照明,计算各目标方向照明的关联度;将各关联度中大于预设关联度的目标关联度对应的目标方向照明确定为地震波的子传播路径;根据各子传播路径,确定目标点位置的传播路径。
在上述实施例的基础上,路径计算模块还包括获取地震波在传播路径上的波形数据;根据波形数据,确定传播路径中的波形强度;若波形强度超出标准强度范围,则确定波形强度在传播路径中的位置,并生成提示。
需要说明的是:上述实施例提供的装置在实现其功能时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
本申请还公开一种电子设备。参照图3,图3是本申请实施例的公开的一种电子设备的结构示意图。该电子设备300可以包括:至少一个处理器301,至少一个网络接口304,用户接口303,存储器305,至少一个通信总线302。
其中,通信总线302用于实现这些组件之间的连接通信。
其中,用户接口303可以包括显示屏(Display)接口、摄像头(Camera)接口,可选用户接口303还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中,网络接口304可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。
其中,处理器301可以包括一个或者多个处理核心。处理器301利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器305内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器305内的数据,执行服务器的各种功能和处理数据。可选的,处理器301可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301可集成中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作***、用户界面图和应用程序等;GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器301中,单独通过一块芯片进行实现。
其中,存储器305可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的,该存储器305包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器305可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器305可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作***的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器305可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器301的存储装置。参照图3,作为一种计算机存储介质的存储器305中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及一种地震传播路径的追踪方法的应用程序。
在图3所示的电子设备300中,用户接口303主要用于为用户提供输入的接口,获取用户输入的数据;而处理器301可以用于调用存储器305中存储一种地震传播路径的追踪方法的应用程序,当由一个或多个处理器301执行时,使得电子设备300执行如上述实施例中一个或多个的方法。需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几种实施方式中,应该理解到,所披露的装置,可通过其他的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其他的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上者,仅为本公开的示例性实施例,不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰,皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后,将容易想到本公开的其他实施方案。
本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的范围和精神由权利要求限定。
Claims (6)
1.一种地震传播路径的追踪方法,其特征在于,包括:
获取目标区域的地震数据和地质结构信息,根据所述地震数据和所述地质结构信息,计算所述目标区域中地震波的源点位置的传播速度;
根据各所述源点位置以及对应的传播速度,确定所述目标区域中至少一个采集所述地震波的目标点位置,以及各所述目标点位置与各所述源点位置之间的相对传播参数;
根据各所述相对传播参数,确定所述地震波在各所述目标点位置的传播路径;
所述根据各所述源点位置以及对应的传播速度,确定所述目标区域中至少一个采集所述地震波的目标点位置,以及各所述目标点位置与各所述源点位置之间的相对传播参数,包括:
根据各所述传播速度和各所述源点位置,生成所述目标区域的波场;
获取所述波场中的所述目标点位置,并确定各所述源点位置与所述目标点位置之间的速度向量;
根据各所述速度向量,确定所述地震波的所述相对传播参数;
所述根据各所述速度向量,确定所述地震波对应的各所述相对传播参数,包括:
根据各所述速度向量,生成所述目标区域的速度向量场;
确定所述速度向量场中各所述源点与所述目标点位置之间的多个传播角度;
将各所述传播角度上的振幅和相位作为所述地震波相对传播参数;
所述根据各所述相对传播参数,确定所述地震波在各所述目标点位置的传播路径之前,还包括:
获取所述地震波在各所述传播角度上的反射系数、传播时间以及传播距离;
根据各所述传播时间和各所传播距离,确定所述地震波在各所述传播角度上的初始方向照明;
根据各所述反射系数和各所述初始方向照明,确定各目标方向照明;
所述根据各所述相对传播参数,确定所述地震波在各所述目标点位置的传播路径,包括:
根据各所述振幅、各所述相位和各所述目标方向照明,计算各所述目标方向照明的关联度;
将各所述关联度中大于预设关联度的目标关联度对应的所述目标方向照明确定为所述地震波的子传播路径;
根据各所述子传播路径,确定所述目标点位置的所述传播路径。
2.根据权利要求1所述的地震传播路径的追踪方法,其特征在于,所述根据所述地震数据和所述地质结构信息,计算所述目标区域中地震波的源点位置的传播速度,包括:
根据所述地震数据和所述地质结构信息,构建初始速度模型;
将所述目标区域中的各源点位置输入至所述速度模型,输出各所述源点位置的所述地震波的传播速度。
3.根据权利要求1所述的地震传播路径的追踪方法,其特征在于,所述根据各所述相对传播参数,确定所述地震波在各所述目标点位置的传播路径之后,还包括:
获取所述地震波在所述传播路径上的波形数据;
根据所述波形数据,确定所述传播路径中的波形强度;
若所述波形强度超出标准强度范围,则确定所述波形强度在所述传播路径中的位置,并生成提示。
4.一种地震传播路径的追踪***,其特征在于,所述***包括:
信息获取模块,用于获取目标区域的地震数据和地质结构信息,根据所述地震数据和所述地质结构信息,计算所述目标区域中地震波的源点位置的传播速度;
参数计算模块,用于根据各所述源点位置以及对应的传播速度,确定所述目标区域中至少一个采集所述地震波的目标点位置,以及各所述目标点位置与各所述源点位置之间的相对传播参数;
路径计算模块,用于根据各所述相对传播参数,确定所述地震波在各所述目标点位置的传播路径;
所述根据各所述源点位置以及对应的传播速度,确定所述目标区域中至少一个采集所述地震波的目标点位置,以及各所述目标点位置与各所述源点位置之间的相对传播参数,包括:
根据各所述传播速度和各所述源点位置,生成所述目标区域的波场;
获取所述波场中的所述目标点位置,并确定各所述源点位置与所述目标点位置之间的速度向量;
根据各所述速度向量,确定所述地震波的所述相对传播参数;
所述根据各所述速度向量,确定所述地震波对应的各所述相对传播参数,包括:
根据各所述速度向量,生成所述目标区域的速度向量场;
确定所述速度向量场中各所述源点与所述目标点位置之间的多个传播角度;
将各所述传播角度上的振幅和相位作为所述地震波相对传播参数;
所述根据各所述相对传播参数,确定所述地震波在各所述目标点位置的传播路径之前,还包括:
获取所述地震波在各所述传播角度上的反射系数、传播时间以及传播距离;
根据各所述传播时间和各所传播距离,确定所述地震波在各所述传播角度上的初始方向照明;
根据各所述反射系数和各所述初始方向照明,确定各目标方向照明;
所述根据各所述相对传播参数,确定所述地震波在各所述目标点位置的传播路径,包括:
根据各所述振幅、各所述相位和各所述目标方向照明,计算各所述目标方向照明的关联度;
将各所述关联度中大于预设关联度的目标关联度对应的所述目标方向照明确定为所述地震波的子传播路径;根据各所述子传播路径,确定所述目标点位置的所述传播路径。
5.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器、用户接口及网络接口,所述存储器用于存储指令,所述用户接口和所述网络接口用于给其他设备通信,所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令,以使所述电子设备执行如权利要求1-3任意一项所述的地震传播路径的追踪方法。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有指令,当所述指令被执行时,执行如权利要求1-3任意一项所述的地震传播路径的追踪方法步骤。
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