天然源面波勘探
天然源面波勘探采集参数对比试验及工程应用
天然源面波勘探采集参数对比试验及工程应用陈实;金荣杰;李延清;胡尊平;张静【摘要】In recent years,natural source surface wave method has made great progress in theoretical research and instrument development.In order to compare the natural source surface wave exploration with different acquisition parameters,summing up the acquisition parameters which is reliable result and convenient field construction.This paper acquired different parameters experiment data in the Urumqi badaowan in which the bay area covered by Quaternary natural.And the results of data using SPAC method to extract dispersion curves show shallow S-wave velocity structure model.The analysis of the experimental results shows that the dispersion curves obtained in different sampling parameters at the same test site are different in depth and resolution.Among,the station maximum length is greater for 5ms sampling interval;the smaller sampling interval of dispersion has better longitudinal resolution and higher interference noise impact;with the increase in the number of iterations,the dispersion curves gradually converge until stable.According to the experimental results,the appropriate parameters selected are confirmed with reliability of the detection accuracy and the results by practical application.%为对比天然源面波勘探中不同采集参数的勘探效果,总结探测结果的可靠且便于野外施工采集参数,在乌鲁木齐市八道湾第四系覆盖区采集了不同参数的天然源面波方法场地实验数据,并对各种结果数据使用空间自相关法提取相应的频散曲线,通过反演得到试验点地下浅层横波速度结构模型.结果表明,在同一试验点应用不同采集参数所获取的频散曲线在探测深度及分辨力方面均有差异.其中,测站最大边长长度越大探测深度越大;采样间隔为5 ms的频散曲线纵向分辨力更高且受干扰影响越小;随迭代次数的增加,频散曲线逐渐收敛直至稳定.据试验成果选择确定合适的方法采集参数,通过工程应用证实探测精度和结果的可靠性.【期刊名称】《新疆地质》【年(卷),期】2017(035)004【总页数】6页(P483-488)【关键词】天然源面波勘探;采集参数;对比试验;工程应用【作者】陈实;金荣杰;李延清;胡尊平;张静【作者单位】新疆维吾尔自治区地质调查院,新疆乌鲁木齐830000;北京市水电物探研究所,北京100027;新疆维吾尔自治区地质调查院,新疆乌鲁木齐830000;新疆维吾尔自治区地质调查院,新疆乌鲁木齐830000;新疆维吾尔自治区地质调查院,新疆乌鲁木齐830000【正文语种】中文【中图分类】P631.4岩土工程勘察中，地层各类介质的横波速度是一项重要的岩（土）物性参数，可直接反映测区的岩（土）软硬度并进行地质地层结构划分。
天然源面波勘探技术规程
天然源面波勘探技术规程1. 引言天然源面波勘探技术是一种非破坏性地球物理勘探方法，主要用于获取地下介质的结构和性质信息。
本规程旨在规范天然源面波勘探技术的应用，确保勘探数据的准确性和可靠性。
2. 技术原理天然源面波勘探技术利用地震波在地表上传播时产生的表面波进行勘探。
这些表面波具有较长的传播距离和较低的频率，能够穿透较深的地层，并且受到地下介质结构和性质的影响。
通过对表面波进行分析，可以推断出地下介质的速度、密度、弹性模量等参数。
3. 仪器设备天然源面波勘探需要使用特定的仪器设备进行数据采集和处理。
常用的设备包括：•地震记录仪：用于记录地震信号，并将其转换为数字信号。
•加速度计：用于测量地震信号中加速度成分。
•表面波传感器：用于接收地震波的表面波成分。
•数据处理系统：用于对采集到的数据进行处理和分析。
4. 勘探方法天然源面波勘探主要包括数据采集、数据处理和解释三个步骤。
4.1 数据采集在进行天然源面波勘探前，需要选择合适的勘探区域，并布设观测点。
观测点应均匀分布，以覆盖整个勘探区域。
在每个观测点上，需要设置地震记录仪、加速度计和表面波传感器，并确保其正确运行。
通过激发地震源（如爆破源或地震仪）产生地震波，观测并记录传播到各观测点上的表面波信号。
为了提高数据质量，应考虑以下因素：•观测时间：选择适当的时间段进行观测，以避免干扰因素（如交通噪声）对数据质量的影响。
•观测参数：根据地下介质特性选择合适的观测参数（如频率范围、取样率等）。
•数据品质控制：及时检查数据品质，并排除可能存在的问题。
4.2 数据处理数据处理是天然源面波勘探的关键步骤，其目的是提取表面波信号并进行分析。
常用的数据处理方法包括：•数据去噪：利用滤波等方法去除噪声，以提高信号质量。
•数据校正：对采集到的数据进行校正，消除仪器响应和传播路径效应。
•数据叠加：将多个观测点上记录到的表面波信号叠加在一起，增强信号强度。
•频率分析：对叠加后的信号进行频率分析，得到频率谱信息。
天然源面波勘察方法介绍
根据处理后的数据，对地质构造、岩性特征等进行解释和分析。
成果解释与报告编写
编写报告
根据处理结果和解释结论，编写勘察报告，详细描述地质条件、岩 性特征和面波速度结构等信息。
成果展示
将报告中的信息以图表、表格等形式进行展示，便于理解和分析。
结果应用
将勘察成果应用于相关工程设计和建设中，为项目提供可靠的地质依 据。
天然源面波勘察方 法介绍
目录
• 天然源面波勘察方法概述 • 天然源面波勘察方法技术 • 天然源面波勘察方法流程 • 天然源面波勘察方法优缺点 • 天然源面波勘察方法案例分析 • 天然源面波勘察方法前景展望
01
CATALOGUE
天然源面波勘察方法概述
定义与特点
定义
天然源面波勘察是一种利用天然地震 波在地表传播产生的面波信号进行地 下介质结构和地球物理参数探测的方 法。
成果分析
地层结构分析
地质构造分析
根据面波速度分布和地层结构特征，将地 层划分为若干层，并分析各层的岩性、厚 度和分布范围等信息。
通过分析面波的传播路径和速度变化，推 断地质构造特征，如断层、褶皱等。
工程地质评价
设计建议
根据地层结构和岩性特征，评估工程地质 条件，预测可能存在的工程地质问题，如 滑坡、泥石流等。
勘察深度有限
由于天然地震波的传播特性，天然源 面波勘察方法的勘察深度相对较浅， 难以探测较深层的地下结构。
改进方向
提高信号处理技术
通过改进信号处理技术，降低噪声干扰，提 高信号的信噪比和分辨率。
加强数据解释研究
深入研究数据解释方法，提高数据解释的准 确性和可靠性。
发展多参数探测技术
结合其他勘察方法和技术，发展多参数探测 技术，提高勘察结果的精度和可靠性。
天然源面波勘察方法介绍
天然源面波勘察方法介绍首先，天然源面波勘察方法是采用自然发生的地震事件作为勘察的波源，而不是人为产生的震源。
人们通常使用地震台网记录的地震数据进行分析，选取合适的地震事件进行研究。
与传统的人工震源勘探相比，天然源面波勘察具有成本低、数据获取方便等优点。
天然源面波勘察的核心是分析地震波在地表上的传播特征，特别是面波的传播特点。
在地震波传播过程中，由于地壳的复杂结构和介质的变化，波会发生不同的传播模式，其中面波是一种特殊的传播方式。
面波主要包括Rayleigh波和Love波。
Rayleigh波是一种沿着地表面传播的波动，其运动方式是向前滚动和像海浪一样上下颠簸。
Rayleigh波的传播速度较慢，通常在2-5 km/s之间，相比于S波和P波的速度，Rayleigh波主要在浅层地下传播，对地下浅层结构具有较高的分辨能力。
Love波是另一种沿着地表面传播的波动，其运动方式是地面振动呈横向方向扩散。
Love波有着比Rayleigh波更快的传播速度，通常在4-6 km/s之间，对于较浅的地下结构具有较高的分辨能力。
在天然源面波勘察中，地震台网记录的地震数据是基础。
通过分析地震台站的波形记录，可以提取出面波单台记录（SPR）或者面波双台记录（DPR）。
SPR是指记录一个地震事件在一个台站上的地震波，DPR是指记录一个地震事件同时在两个台站上的地震波。
通过分析SPR和DPR数据，可以获得地震波的频散曲线。
频散曲线是描述地震波在不同频率下传播速度的曲线。
通过分析频散曲线，可以得到面波的传播速度，并进一步反演出地下结构的信息。
频散曲线的分析通常采用多次频率分析、叠加处理等方法，从而提取出可靠的面波传播速度。
除了面波单台记录和频散曲线分析，天然源面波勘察还可以通过其他手段获取地下结构信息。
例如，震源定位可以确定地震事件的位置，从而为勘察提供更准确的波源位置信息。
此外，还可以通过相关函数分析、H/V（水平与垂直分量）谱分析等方法，进一步提取出有关地下结构的信息。
天然源面波勘探技术规程
天然源面波勘探技术规程
天然源面波勘探技术规程是指在地质勘探领域中，使用天然地震源产生的面波进行地质勘探的技术规范。
该规程包括了以下内容：
1. 勘探方法的选择：根据勘探目标、地质条件和勘探范围确定是否适用天然源面波勘探技术，以及选择合适的地震参数和仪器设备。
2. 勘探设计：根据具体的勘探区域和目标，确定勘探方案、勘探线路和测量参数，包括地震波源的放置位置和震源参数，
接收器的布设密度和参数，以及采样率和记录时间等。
3. 数据采集和处理：按照设计方案进行数据采集，包括地震波源的激发，以及接收器的数据采集。
采集到的数据需要进行仪器响应校正、数据预处理和质量控制等步骤，以提高数据质量。
4. 数据解释和分析：采用地震解释和地质分析方法，对采集到的数据进行处理和解释，包括震源成像、模型参数反演和地层解释等。
根据分析结果，进一步确定地质构造和地下储层等属性。
5. 勘探报告：根据分析结果，撰写勘探报告，包括地质构造和地层描述，地下储层的评价和预测等内容。
天然源面波勘探技术规程是地质勘探中的重要规范，对于提高勘探效率和准确性具有重要作用。
它有效地利用了地球自然资
源，减少了人为激发地震的成本和环境影响，并可以获取地下结构和储层属性的有用信息。
天然源面波勘探台阵对比试验
Ｔｅｓｔ ｆｏｒ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ａｒｒａｙ ｌａｙｏｕｔ ｉｎ ｎａｔｕｒａｌ ｓｏｕｒｃｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｖｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ
２０１５．０２．０１２． Ｌｉ Ｎ，Ｈｅ Ｚ Ｑ，Ｙｅ Ｔ Ｌ，Ｆａｎｇ Ｓ Ｃ．２０１５．Ｔｅｓｔ ｆｏｒ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ａｒｒａｙ ｌａｙｏｕｔ ｉｎ ｎａｔｕｒａｌ ｓｏｕｒｃｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｖｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ． Ａｃｔａ Ｓｅｉｓｍｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，３７（２）：３２３－－３３４．ｄｏｉ：１０．１１９３９／ｊａｓｓ．２０１５．０２．０１２．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｎａｔｕｒａｌ ｓｏｕｒｃｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｖｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；ａｒｒａｙ ｌａｙｏｕｔ；ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓｏｕｒｃｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｖｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ
引言
浅层横波速度是工程勘察中重要的地层物性参数，如何快速、准确地获取横波速 度 是
目 前 需 要 探 索 的 问 题 ．面 波 勘 探 是 近 年 发 展 的 一 种 新 的 获 取 浅 层 横 波 速 度 的 地 球 物 理 勘 探 方 法，具有简便快速、成本低廉、施工方便等优点，已在许多领域得到广泛应用，并取得了 良 好 的 探 测 效 果 （赵 明 ，１９９６；万 建 华 ，２００７；刘 康 和 ，魏 树 满 ，２０１０）．面 波 勘 探 包 括 人 工 源面波勘探和天然源面波勘探（刘 云 祯，王 振 东，１９９６；王 振 东，１９９８；王 建 文 等，２０１０）， 本文主要讨论天然源面波勘探方法．
天然源面波勘探在市政工程中的分析与应用
天然源面波勘探在市政工程中的分析与应用发布时间：2021-11-14T07:10:39.157Z 来源：《时代建筑》2021年20期7月中作者：唐红金[导读] 通过结合市政工程实例介绍了天然源面波的采集方法，并分析了采集的影响因素。
通过对空间自相关法（SPAC 法）、频率 - 波数法（F-K 法）的函数模型的推导，展现了面波速度的解析原理；并通过结合具体的工程实例，展示了天然源面波中两种主要的频散曲线解析方法的优劣。
在此基础上，分析了天然源面波勘探的优势、展望了天然源面波勘探的应用前景。
文章简单介绍了面波与天然源面波的发展历程，通过对面波产生机理的分析、运算模型的推导，引导出天然源的勘探原理。
3412261987060****3 唐红金摘要：通过结合市政工程实例介绍了天然源面波的采集方法，并分析了采集的影响因素。
通过对空间自相关法（SPAC 法）、频率 - 波数法（F-K 法）的函数模型的推导，展现了面波速度的解析原理；并通过结合具体的工程实例，展示了天然源面波中两种主要的频散曲线解析方法的优劣。
在此基础上，分析了天然源面波勘探的优势、展望了天然源面波勘探的应用前景。
文章简单介绍了面波与天然源面波的发展历程，通过对面波产生机理的分析、运算模型的推导，引导出天然源的勘探原理。
关键词：市政工程；天然源面波；空间自相关法（SPAC 法）；频率 - 波数法（F-K 法）；频散曲线1 面波的发展与现状二十世纪五十年代初，人们根据瑞雷面波在层状介质中具有频散特性，由美国逻辑学家 Haskell 首先采用矩阵方法计算出了层状介质中瑞雷面波的频散曲线，从而开启了利用瑞雷面波了解地层结构的应用。
上世纪六十年代后，随着高速数字计算机广泛地应用于地球物理学的各个领域，瑞雷面波频散曲线的快速计算被提上日程，大量外国学者对层状介质中瑞雷面波频散函数的计算进行了研究，提出了各种方法，其中主要有 ThomsonHaskell 法、Schwab-Knopoff 法、δ 矩阵法、Abo-Zena 法、RT 矩阵法等；从而大大提高了地震面波对地层构造解释的精度。
天然源面波勘探技术在工程中的应用研究
工程 球物 理告 赧
ＣＨＩ ＮＥＳ Ｅ Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＧＥＯＰＨＹＳ Ｉ ＣＳ
Ｖｏ Ｌ １ Ｏ． Ｎｏ ．： １ ６ ７ ２ －７ ９ ４ ０ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ３ —０ ２ ７ ９ 一Ｏ ７
关键 词 ： 天然源 面波 ； 空间 自相关法 ； 频 率一波数法 ； 浅层地震勘探 ； 数据处理 中图分 类号 ： Ｐ ６ ３ １ 文 献标识 码 ： Ａ 收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ －１ １ —２ ０
Ｔｈ ｅ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ Ｗａ ｖ ｅ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
２． ５ Ｈｚ ｇｅ ｏ ｐｈｏ ｎｅ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｔ ｈｅ ｎａ ｔ ｕｒ ａ ｌ ｓ ｏｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｗａ ｖｅ ｅ ｘｐｌ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ，ｗｈ ｅ ｒ ｅ ｉ ｔ ｓ ｈｏ ｗｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ —
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天然源面波勘探方法研究的开题报告
天然源面波勘探方法研究的开题报告一、研究背景与意义天然源面波勘探是一种基于大地震波面波信号的地球物理勘探方法。
与传统的使用爆炸源或震源的勘探方法不同，天然源面波勘探方法使用已存在的自然震源信号进行勘探，如地震、风浪等。
这种方法具有无需添加人为源的优点，避免了环境污染和社会影响，且在一些区域难以采取其他方法时具有独特的应用价值。
目前，天然源面波勘探方法已经在一些国内外研究中得到了广泛的应用。
但是，其理论和实践仍然存在许多问题和挑战，如时间-频率分析方法、基础剖面反演、数据解释等方面。
因此，进一步研究天然源面波勘探方法，探索解决现实问题具有重要的意义和价值。
二、研究内容和方法本研究旨在通过理论推导、实验室模拟和实际数据处理等方面，深入研究天然源面波勘探方法，包括以下内容：1. 天然源面波信号的采集和处理；2. 时间-频率分析方法及其在天然源面波勘探中的应用；3. 基础剖面反演方法及其在天然源面波勘探中的应用；4. 数据解释方法及其在天然源面波勘探中的应用。
本研究将采用实验室模拟和实际数据处理相结合的方法，通过对不同来源的天然源面波信号进行采集和处理，探索该方法在实际勘探中的应用。
其中，实验室模拟将主要采用地震模拟器产生的人工震源，以研究时间-频率分析方法和基础剖面反演方法；实际数据将从中国各地震监测站采集，经过处理后进行数据解释。
三、研究预期成果本研究的预期成果有：1. 提出适用于天然源面波勘探的时间-频率分析方法；2. 提出适用于天然源面波勘探的基础剖面反演方法；3. 提出适用于天然源面波勘探的数据解释方法；4. 分析和评价天然源面波勘探方法的优缺点和应用前景；5. 撰写一篇学术论文，提交到国内外权威期刊发表。
四、研究进度安排本研究计划为期两年，具体进度安排如下：第一年：1. 建立天然源面波信号采集和处理平台；2. 设计实验室模拟方案，并完成实验；3. 分析实验数据，提出时间-频率分析方法和基础剖面反演方法；4. 收集地震监测站天然源面波信号，进行数据处理和分析。
WD微动智能勘探仪介绍-16-9
人工震源
自然界 各种震动
P波、S波、 面波
面波
人类活动(主频>1Hz)
自然震动(主频<1Hz)
（大多存在于地表或海底 面波占绝对优势）
人工震源面波勘探地震波记录
1
1
4
3
2
采集方式： 类同拍照
采集1个已知震源点、 1次地震波传播过程。
从波形记录上易于分 辨波型并判断记录是 否合格？
易于识别各种波型 1.直达波与折射波 2. 反射波 3. 声波 4. 面波 其中：面波在近震源处，速度低，幅度大。
专利技术：
采集过程实时 显示勘探成果
•无需人工震源，采集天然微动，达到勘探目的。 •采集过程中实时显示勘探成果：频散曲线 • 抗干扰能力强，勘探深度大。
常规 地震勘探
微动勘探
1、环保（无污染，不破坏环境） 2、经济（无需任何人工震源） 3、抗干扰（圈内无干扰即可） 4、勘探深度大（深度约是最大
三角形边长3~5倍）
WD微动智能勘探仪 （天然源面波勘探仪）
北京市水电物探研究所简介
技术推广
•作为中国勘察设计学会工程物探专业委员会挂靠单位，在进行物探新技 术研究与物探仪器研发的同时，会同成员单位积极开展物探学术交流活 动，以推动工程物探技术的发展。
技术开发
•工程勘察与检测：多道瞬态面波勘察技术、高密度地震映像技术、 水域走航式高密度地震反射波技术、微动智能勘探技术（天然源面波）
结论
1.WD智能勘探仪：安装微动专家识别系统、筛选系统、刷新 叠加系统，改变迄今为止地震仪只具有采集功能的现状，做 到直接获得成果数据，并且实时显示面波频散曲线。
2. 应用WD智能勘探仪，以往复杂的事情今天简单做，高技 术岗位可由熟练工人完成。
天然源面波法及地震映像法在勘察中的运用
天然源面波法及地震映像法在勘察中的运用发布时间：2022-01-04T06:30:40.012Z 来源：《新型城镇化》2021年23期作者：陈远鑫[导读] 针对天然源面波法与地震映像法在采空区勘察中的应用现状，进行全面分析，并介绍了采空区勘察中综合运用天然源面波法及地震映像法的重要性，提高采空区土地资源的利用率，减少勘察误差的产生等。
贺州市勘察测绘研究院有限公司广西梧州 543000摘要：针对天然源面波法与地震映像法在采空区勘察中的应用现状，进行全面分析，并介绍了采空区勘察中综合运用天然源面波法及地震映像法的重要性，提高采空区土地资源的利用率，减少勘察误差的产生等。
天然源面波法的特点为对场地条件要求较低，探测深度较大等，地震映像法的特点为测线布置方式比较灵活，工作效率高等，并提出天然源面波法及地震映像法在采空区勘察中的综合运用要点，望可给相关工作人员提供良好帮助与借鉴。
关键词：天然源面波法；地震映像法；采空区；勘察1 基本原理1.1天然源面波法天然源面波法也称微动地脉动法，是利用自然界背景地震波动噪声信号，从中提取面波频散信息来探测地下结构的一种方法。
天然源面波与面波一样，由面波和体波信号组合而成，其中面波信号占能量的比重较大。
与人工源面波法相比，天然源面波法对场地条件要求低，探测深度大5.6。
天然源面波法通过反演可以获得地下横波速度剖面，能比较直观地反映地下岩性的横纵方向速度变化。
采空区与周围岩土体相比属于低速体，采用天然源面波技术可在人文干扰较大的区域准确探查采空区的分布。
天然源面波法利用预先选定的工作台阵(F-K法或SPAC法)，采集来自地下的微动信号，从中提取出面波信息，获得面波频散曲线，获取目标区域的地下S波速度结构信息。
①F-K法台阵的特点：台阵布设灵活方便，能够判断能量的主要来源方向，对面波信息中的基阶和高阶区分能力强；但F-K法在低频部分的频点少，分辨能力较弱。
②SPAC法台阵的特点：有效波长比F-K法大，同样半径的观测台阵，SPAC法可获得更深的地下结构信息。
微动技术在工程地质勘查中的应用
微动技术在工程地质勘查中的应用摘要：地质雷达、浅震、高密度、瞬变等常规物探技术在浅部勘探中应用良好，却难以满足中深部勘探的需求。
而可控源音频大地电磁法、地震、磁法、重力等为深部勘探中常用的手段，也存在一些缺陷，例如电磁法存在电磁干扰、重力在深部不能满足高精度探测需求、地震需要强大震源危险且成本高昂等等，所以新的物探手段——微动勘探技术，成了目前地勘行业研究、应用的热点。
微动勘探技术采集天然源信号，不受电磁干扰、绿色环保，分辨率高、探测范围大、经济高效，在城镇等人口密集区有着传统物探手段不可比拟的优势。
本文以当地地质环境数据为基础，详细阐述了微动技术在地质勘查中的运用。
关键词：微动技术；工程；地质勘查引言“微动勘探技术”也称为“天然源面波勘探技术”，是一项较新的地球物理勘探新技术，虽名称不同，但本质相同。
在地球表面，无论何时何地都存在一种天然的微弱振动，如自然现象和人类活动，这是一种由体波和面波组成的复杂振动，面波的能量占信号总能量的70%以上，振动信号的振幅和形态随时空变化而发生变化，但在一定时空范围内具有统计稳定性，可用时间和空间上的平稳随机过程描述，这些振动信号为微动提供了震源。
微动勘探无需人工震源，具有精度高、抗干扰能力强、操作简单、实施速度快、经济、环保等特点，近年来逐步应用于矿产勘查、地下空间勘察、灾害勘察、工程勘察及工程检测等领域。
但到目前为止，关于微动勘探技术在工程地质勘察领域系统研究及推广应用仍较少，前人研究大都较为零散和单一，未形成完整的方法体系。
1微动探测勘察利用微动探测技术进行煤矿采空区的勘察，使用仪器为GT-MST微动测试仪。
GT-MST微动测试仪的标准配置具体为:10台GT-MST基站，含电源适配器、网线等;10只检波器，频率可选;Lora天线、GPS天线、WiFi天线;1个U盘，含采集软件;1台笔记本电脑;1台工业AP;1套处理软件。
该微动测试仪采用无线节点式基站，可据勘察需求拓展基站数量;具备高精度外置GPS，记录子基站点位，一键生成平面位置分布图;具备本地对时、GPS对时2种时间同步模式;具备24位高性能AD，可实现各通道同步采样;可以无线操控，界面友好，设备轻便，仪器功耗低，连续工作时间大于12h;可以实现工业级AP通信，户外可满足半径100m无线传输;可选配单分量或三分量微动检波器;具有离线数据存储模式，可满足连续12h的数据存储。
智能微动勘探技术介绍精选全文完整版
WD智能微动勘探技术介绍一、微动勘探的原理以往进行大深度地震波勘探时，爆破震源是一种主要方式，但是在美国“911”恐怖事件之后，由于各国加强了安保措施，国内对于火工材料的管控也越来越严，使得以火工材料爆破作为震源来实现大深度勘探无法实现，因此利用自然界中存在的各种微弱震动作为震源进行的微动勘探（也称天然源面波勘探）逐渐被人们所重视。
地球表面时刻都处在一种微弱的震动状态下，这种连续的微弱震动称为微动。
微动信号主要源自于两方面：一是人类的日常活动，包括各种机械振动、道路交通等，这些活动产生的信号频率一般大于1Hz，属于高频信号源，这类微动信号通常被称作常时微动；二是各种自然现象，包括海浪对海岸的撞击、河水的流动、风、雨、气压的变化等，这些现象产生的信号频率一般小于1Hz，属于低频信号源，这类微动通常被称作长波微动。
微动没有特定的震源，振动来自观测点的四面八方，携带有丰富的地球内部信息，在时间和空间上存在高度变化、无规律性、无重复性的特点。
微动的频谱特性反映了微动在时间和空间上的变化，这一点正是利用微动信号来研究地下横波速度结构的重要参数。
微动是由体波（P波和S波）和面波（瑞雷波和勒夫波）组成的复杂振动，其中面波的能量占信号总能量的70 % 以上。
微动勘探主要采用台阵方法（SPAC法）来接收微动信息，从中提取瑞利面波的频散特性，通过对频散曲线进行反演获得地层的横波速度，以此推断地壳浅部的横波速度结构。
观测台阵主要有圆形、“+”字形或“L”形，我们的研究表明观测台阵还可以有更多的形式，也可以采取任意形式布置检波器，但需要满足三个条件：满足探查深度范围需要的波长、台阵中各接收点连线的方向要尽可能的多、台阵中各接收点之间的距离要方便计算。
微动勘探无需任何人工震源，具有经济环保的优点；另外微动信号频率低、波长大，勘探深度大，已有的研究表明SPAC 法的有效波长范围为台站半径的3.2—17.2倍；台阵式的观测系统具有较强的抗干扰能力，所以微动勘探具有越来越广泛的应用前景。
天然源面波勘察方法介绍
空间自相关法
频点自相关及与J0函数拟合度
形成频散曲线
天然源面波勘探现场工作照
上海岩土工程勘察设计研究院协作
福建建筑设计研究院协作
北京市水利规划设计院
陕西渭南试验现场
天然源面波勘探现场试验成果
采集地点：福建马尾 采集参数：观测最大边长32米， 勘察深度90米。 左图为钻孔柱状图和标贯参数， 右图为天然源面波频散曲线和横波速度曲线。 曲线与地层界面及标贯值分布，对应良好。
天然源面波勘探现场试验成果
采集地点：福州南隅 采集参数：最大边长32米， 勘察深度90米。 左图为钻孔柱状图 右图为天然源面波频散曲线和横波速度曲线
天然源面波勘探现场试验成果
福州五一广场 香格里拉酒店扩建工程
天然源面波勘探现场试验成果
地点：上海世博园
最大边长60米，勘探深度140米。
左图钻孔地震波测井曲线 右图为天然源面波曲线和对应的横波速 度曲线。
人工源面波勘探的常用震源形式
锤击震源
落重震源
炸药震源
天然源面波勘探的震源形成
天然震源由火山喷发、潮汐作用、风动、人文活动等产生
天然源震动的特点
天然源这种“大自然发出的信号”是由于人类的日 常活动以及自然现象所产生的。 当人类的日常活动为天然源的震源时，这种天然源 的主频约为1Hz以上，其振幅、周期有明显的日变化。 当主要由风、气压、波浪等自然现象为天然源的震 源时，这种天然源的主频约为1Hz以下，其振幅、周期随 这些自然现象的变化而变化。此外，天然源还有随场所 而变的特性。 因为大自然中的震动大多存在于地表或海底，所以 其中面波的含量与体波相比占绝对优势。天然源勘探法 正是利用这一占绝对优势的面波的勘探方法。
天然源面波勘探技术应用研究 ------不同频率对比
面波勘探在工程勘察中的应用
面波勘探在工程勘察中的应用刘艳秋;徐洪苗;王小勇;彭青阳;胡俊杰【摘要】面波勘探作为一种地球物理勘探方法,具有方便、快捷、经济、分辨率高、抗干扰能力强等特点.面波勘探可分为两大类:天然源面波勘探与人工源面波勘探.人工源面波法对浅部地层分辨率较高,但受激发能量限制勘探深度有限,微动勘探深度大,但浅部存有勘探盲区,采用瞬态面波法与微动联合勘探,可以兼顾浅层分辨率和探测深度.本文介绍了面波勘探的原理、野外装置.本文分别介绍了人工源面波勘探、天然源面波勘探在岩溶勘察中的应用及人工源与天然源面波联合勘探在地层划分中的应用实例,充分说明了面波勘探在工程勘察中的有效性.【期刊名称】《安徽地质》【年(卷),期】2019(029)001【总页数】5页(P40-44)【关键词】人工源面波勘探;天然源面波勘探;岩溶勘察;地层划分【作者】刘艳秋;徐洪苗;王小勇;彭青阳;胡俊杰【作者单位】安徽工程勘察院, 安徽合肥230011;安徽工程勘察院, 安徽合肥230011;安徽工程勘察院, 安徽合肥230011;安徽工程勘察院, 安徽合肥230011;安徽工程勘察院, 安徽合肥230011【正文语种】中文【中图分类】P631.40 引言工程勘察过程中，在特殊情况下，由于施工场地受限及地质条件客观影响，对于地层准确分层、岩溶和裂隙的探查等方面，常规钻探方法难以采用，多数地球物理勘探方法又难以达到精度要求，因此迫切需要新的勘探方法来弥补这方面空缺。
面波勘探具有快速、经济、易激发和受场地限制小等优点[1～3]。
面波法主要分为天然源面波法和人工源面波法，天然源面波法勘探历史比较悠久，可追溯至20世纪50年代甚至更早，近年来众多学者主要研究由微动提取面波并实用化。
人工源面波勘探约始于20世纪六七十年代，先有稳态面波勘探，后有瞬态面波勘探，现在所说的人工源面波法一般是指瞬态面波法[4～5]。
天然源和人工源面波勘探虽然各自发展历史悠久，但将二者有效结合的面波勘探在近年来才逐步得到应用。
面波勘探在工程勘察中的应用
E综合omfirehensive面波勘探在工程勘察中的应用朱鑫(中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北武汉430000)摘要：在地球物理勘探的过程之中应用较为广泛的一中勘探方法就是面波勘探法，这一方法在实踐的过程之中体现出了操作方便快捷，经济性高，检测过程抗干扰能力强，检测显示结果分辨率高等多个方面的优点。
现阶段在进行地球物理勘探的过程之中将使用到的面波勘探技术划分为两种类型：一是天然源面波勘探;二是人工源面波勘探。
这两种技术在使用的过程之中具有自身的缺点和优点，本文分别介绍了这两种技术在工程实践之中的应用。
关键词：面波勘探；地层划分；岩溶勘察中图分类号：P631文献标识码：A文章编号：1002-5065(2020)02-0208-2Application of surface wave exploration in engineering investigationZHU Xin(Central Southen China Blectec Power Descainstinte Co.,Ltd of China Power Engineering Consadng Group,Wuhan430000,China) Abst「ectC：In the process of geophysical exploration,one of the most widely used exploration methods is surface wave exploration.This method has many advantages in practice,such as convenient operation,high economy,strong anti—interference ability in the detection process,high resolution of detection results and so on.At present,in the process of geophysical exploration,the surface wave exploration technology used is divided into two types:one is natural source surface wave exploration;the other is artificial source surface wave exploration.These two technologies have their own shortcomings and advantages in the process of use.This paper introduces the application of these two technologies in engineering practice.Keywords：surface wave exploration;stratum division;karst exploration在对地球进行勘探研究的过程之中，常规的钻探研究方(1)天然源面波勘探技术。
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方法技术特点
YREC
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天然源面波的研究及应用
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地壳和 地幔的 物质组
成
地震灾 害
地球的 内部结
构
天然源面 波勘探
规则台 阵到不 规则台
阵
大地构 造
观测台 阵和探 测深度 的关系
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人类活动产生，信号频率≥1Hz的 高频信号源（又称常时微动）如：各种 机械振动，道路交通等
微动没有特定的震源，振动来自观测点的四面八方，携 带有丰富的地球内部信息。微动是由体波（P波和S波）和面 波（瑞雷（Rayleigh）波和勒夫（Love）波）组成的复杂振 动，其中面波的能量占信号总能量的70％以上。
天然源面波的研究及应用
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规则台阵到不规则台阵：以往的空间自相关法一直采用 规则台阵,但实际工作时不方便,后来冈田等进一步研究使得 SPAC法在不规则台阵上也能够适用。采用非规则台阵的空间 自相关法(SPAC法)称为扩展的空间自相关法(ESAC法)。
微动单点规则台阵示意图 微动单点非规则台阵示意图
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天然源面波的研究及应用
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图1
图2
图3
图4
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天然源面波的研究及应用
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关于观测台阵（台阵半径）和探测深度的研究： 2002年提出F-K法有效波长范围为台阵半径的2.3~6.8倍， SPAC法有效波长范围为台阵半径的3.2~17.2倍。在10个 观测台阵中，有效波长范围上限随地下构造的不同和台 阵的大小而变化，但SPAC法的上限都比F-K法大。 推定可能的位相速度的最短波長：
min (1.5～2) Rmin
推定可能的位相速度的最長波長：
max (3～10) Rmax
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天然源面波勘探的技术优势
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1、无需人工源，不受场地限制，野外作业简便, 勘探周 期短，成本低。尤其适用于地面障碍物覆盖区的构造勘探。
2、由于使用面波，不受浅层高速层屏蔽作用的影响。 3、探测深度大。根据台阵观测半径大小，勘探深度从地 表~3000多米。
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土石界面探测：
工程实例
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断层探测：
观测半径:20、40、80、160m
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一、国内外发展概况 二、方法技术特点 三、天然源面波的研究及应用 四、天然源面波勘探的技术优势 五、工程实例
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国内外发展概况
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国外
天然源面 波勘探技术的 研究开始于20 世纪50年代， 1957年提出了 从微动信号中 提取面波的两 种主要方法： 空间自相关法 (SPAC法)和频 率-波数法 （F-K法）。
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天然源面波勘探技术
余凯
黄河勘测规划设计有限公司工程物探研究院
Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd.
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内容提要
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文章回顾了天然源面波勘探发展的历史,介绍了解天然 源面波勘探的技术特点以及几种数据处理方法，主要讨论 了天然源面波的应用和研究方向，总结了天然源面波勘探 的技术优势。
国内
20世纪80 年代末90年代 初首次传到中 国。1992年北 京市地质勘察 技术院首次在 北京进行了一 次目的层深达 2400ｍ 的微 动勘查试验。
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方法技术特点
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微动信号的来源
各种自然现象产生，信号频率＜ 1Hz的低频信号源（又称长波微动）如： 天气的变化以及海浪、潮汐变化等
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YRECP波微动S波 地震波微动
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方法技术特点
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理论上来讲，微动可以看作是一种稳定的随机过 程，是随时间和位置适量而变化的一种自然现象，某 一时间段的微动记录可以作为稳定随机过程的样本函 数来看待。同时，可用时间与空间上的平稳随机过程 进行描述。天然源面波（微动）勘探方法就是以这种 平稳随机过程理论为依据的，由微动信号中提取面波 的频散曲线，然后通过对频散曲线的反演，得到地下 横波的速度结构。