矿井三分量地震数据处理系统

1、.：.；矿井三分量地震数据处置系统使 用 手 册中国矿业大学北京物探仪器研讨室20062多波多分量地震数据处置系统- PAGE ii-目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc127716140 一 原理 PAGEREF _Toc127716140 h - 1 - HYPERLINK l _Toc127716141 11 地震波动摇方程 PAGEREF _Toc127716141 h - 1 - HYPERLINK l _Toc127716142 12 地震波的构成与描画 PAGEREF _Toc127716142 h - 2 - HYPERLINK l _Toc

2、127716143 二 运用范围 PAGEREF _Toc127716143 h - 10 - HYPERLINK l _Toc127716144 三 程序 PAGEREF _Toc127716144 h - 12 - HYPERLINK l _Toc127716145 四 文件 PAGEREF _Toc127716145 h - 13 - HYPERLINK l _Toc127716146 41 新建 PAGEREF _Toc127716146 h - 13 - HYPERLINK l _Toc127716147 42 翻开 PAGEREF _Toc127716147 h - 13 - HY

3、PERLINK l _Toc127716148 43 显示波形 PAGEREF _Toc127716148 h - 14 - HYPERLINK l _Toc127716149 44 保管 PAGEREF _Toc127716149 h - 14 - HYPERLINK l _Toc127716150 45 另存为 PAGEREF _Toc127716150 h - 14 - HYPERLINK l _Toc127716151 46存为位图 PAGEREF _Toc127716151 h - 14 - HYPERLINK l _Toc127716152 47 重载当前文件 PAGEREF _T

4、oc127716152 h - 14 - HYPERLINK l _Toc127716153 48 封锁 PAGEREF _Toc127716153 h - 15 - HYPERLINK l _Toc127716154 49 文件拼接 PAGEREF _Toc127716154 h - 15 - HYPERLINK l _Toc127716155 410 文件识别 PAGEREF _Toc127716155 h - 15 - HYPERLINK l _Toc127716156 411文件转换 PAGEREF _Toc127716156 h - 16 - HYPERLINK l _Toc1277

5、16157 412 传送 PAGEREF _Toc127716157 h - 16 - HYPERLINK l _Toc127716158 413 最近文件 PAGEREF _Toc127716158 h - 16 - HYPERLINK l _Toc127716159 414 退出 PAGEREF _Toc127716159 h - 16 - HYPERLINK l _Toc127716160 五 操作 PAGEREF _Toc127716160 h - 17 - HYPERLINK l _Toc127716161 51 显示 PAGEREF _Toc127716161 h - 17 - H

6、YPERLINK l _Toc127716162 52 缩放 PAGEREF _Toc127716162 h - 17 - HYPERLINK l _Toc127716163 53 显示风格 PAGEREF _Toc127716163 h - 18 - HYPERLINK l _Toc127716164 54 规一处置 PAGEREF _Toc127716164 h - 18 - HYPERLINK l _Toc127716165 55设置 PAGEREF _Toc127716165 h - 18 - HYPERLINK l _Toc127716166 56 头参道参 PAGEREF _Toc

7、127716166 h - 19 - HYPERLINK l _Toc127716167 57选择颜色表 PAGEREF _Toc127716167 h - 20 - HYPERLINK l _Toc127716168 58 道操作 PAGEREF _Toc127716168 h - 21 - HYPERLINK l _Toc127716169 六 预处置 PAGEREF _Toc127716169 h - 22 - HYPERLINK l _Toc127716170 61 叠加 PAGEREF _Toc127716170 h - 22 - HYPERLINK l _Toc127716171

8、62 抽道集 PAGEREF _Toc127716171 h - 22 - HYPERLINK l _Toc127716172 63 三分量叠加 PAGEREF _Toc127716172 h - 23 - HYPERLINK l _Toc127716173 64 道数运算 PAGEREF _Toc127716173 h - 24 - HYPERLINK l _Toc127716174 65 时空切除 PAGEREF _Toc127716174 h - 25 - HYPERLINK l _Toc127716175 66 振幅平衡 PAGEREF _Toc127716175 h - 27 - H

9、YPERLINK l _Toc127716176 67 零漂校正 PAGEREF _Toc127716176 h - 28 - HYPERLINK l _Toc127716177 68 二次采样 PAGEREF _Toc127716177 h - 28 - HYPERLINK l _Toc127716178 69 空间混波 PAGEREF _Toc127716178 h - 28 - HYPERLINK l _Toc127716179 610 数理统计 PAGEREF _Toc127716179 h - 29 - HYPERLINK l _Toc127716180 611 信号平稳化 PAGE

10、REF _Toc127716180 h - 29 - HYPERLINK l _Toc127716181 七 数据处置 PAGEREF _Toc127716181 h - 30 - HYPERLINK l _Toc127716182 71 频谱与FFT PAGEREF _Toc127716182 h - 30 - HYPERLINK l _Toc127716183 72 数字滤波 PAGEREF _Toc127716183 h - 33 - HYPERLINK l _Toc127716184 73 FK谱滤波 PAGEREF _Toc127716184 h - 35 - HYPERLINK l

11、 _Toc127716185 74 三瞬滤波 PAGEREF _Toc127716185 h - 38 - HYPERLINK l _Toc127716186 75 相关褶积 PAGEREF _Toc127716186 h - 39 - HYPERLINK l _Toc127716187 76 反滤波 PAGEREF _Toc127716187 h - 42 - HYPERLINK l _Toc127716188 77 微积分 PAGEREF _Toc127716188 h - 42 - HYPERLINK l _Toc127716189 78 反褶积滤波 PAGEREF _Toc127716

12、189 h - 42 - HYPERLINK l _Toc127716190 八 工程物探 PAGEREF _Toc127716190 h - 44 - HYPERLINK l _Toc127716191 81 折射波法 PAGEREF _Toc127716191 h - 44 - HYPERLINK l _Toc127716192 82 反射波法 PAGEREF _Toc127716192 h - 45 - HYPERLINK l _Toc127716193 83 手动解析 PAGEREF _Toc127716193 h - 46 - HYPERLINK l _Toc127716194 九

13、工程检测 PAGEREF _Toc127716194 h - 48 - HYPERLINK l _Toc127716195 91 超前探测 PAGEREF _Toc127716195 h - 48 - HYPERLINK l _Toc127716196 92 桩基检测 PAGEREF _Toc127716196 h - 51 - HYPERLINK l _Toc127716197 93 弹模计算 PAGEREF _Toc127716197 h - 52 - HYPERLINK l _Toc127716198 94 强度计算 PAGEREF _Toc127716198 h - 53 - HYPE

14、RLINK l _Toc127716199 十 窗口 PAGEREF _Toc127716199 h - 54 - HYPERLINK l _Toc127716200 十一 协助 PAGEREF _Toc127716200 h - 54 - HYPERLINK l _Toc127716201 111 协助 主题 PAGEREF _Toc127716201 h - 54 - HYPERLINK l _Toc127716202 122 关于EMS PAGEREF _Toc127716202 h - 54 - HYPERLINK l _Toc127716203 123 显示封面 PAGEREF _T

15、oc127716203 h - 54 - HYPERLINK l _Toc127716204 十二 附录 PAGEREF _Toc127716204 h - 55 - HYPERLINK l _Toc127716205 121 头参类： PAGEREF _Toc127716205 h - 55 - HYPERLINK l _Toc127716206 122 道参类： PAGEREF _Toc127716206 h - 56 -多波多分量地震数据处置系统 PAGE - 56 -一 原理11 地震波动摇方程弹性介质因部分受力，引起弹性体的位移、形变和应力，以动摇的方式用有限大的速度向远处传播，这种

16、动摇就是弹性波应力波。弹性波的构成必需具备两个条件：外部载荷作用和介质的弹性。地震波就是一种在较小的外力和较短的时间作用下，在介质中激发出的一种弹性波。弹性波可了解为弹性介质中质点振动的传播过程。假设质点的振动方向与波的传播方向平行，这种波称为纵波；假设质点的质点方向与波的传播方向垂直，这种波称为横波。假设波的等相位面波面为平面，那么称平面波。简谐振动引起的波称为简谐波。在均匀、各向同性、理想的固体弹性介质中，弹性波的动摇方程为： 1.1.1式中，u在F作用下质点的位移向量； F力向量； 体变系数， 拉普拉斯算子，。假设位移向量u在x，y，z三个坐标轴的分量为；力向量F在三个坐标轴的分量为，那

17、么1.1.1式用分量表示为： 1.1.2 对1.1.1式两边求散度div，由于： 那么1.1.1式变为： 整理后得： 1.1.3同样对1.1.1式两边取旋度rot，思索到，那么1.1.1式变为： 令，上式可写为： 1.1.4式1.1.3和式1.1.4右边分别为divF、rotF，它们分别表示二种不同性质的力，divF表示一种膨胀力，rotF表示一种旋转力。式1.1.1描画的是一个只需胀缩的扰动，而式1.1.4描画的是变形扰动。从场论的观念分析，位移向量u和力向量F均可用一适宜的位移位和力位来表示，也即任何一个向量场可以用一个标量位的梯度场和一个向量位的旋度场之和来表示，于是u和F可以写成： 1

18、.1.5式中：和分别为位移场u的标量位和向量位；和分别为力场F的标量位和向量位。把1.1.5式分别代入1.1.3式和1.1.4式，就可以得到用位函数方式表示的动摇方程，由1.1.3是式得： 1.1.6由1.1.4式得： 1.1.7令 ，式1.1.6和1.1.7可以写成： 1.1.8上式是在外力F作用下，用位函数表示的弹性波动摇方程式，解上述这一非齐次方程在数学上是比较困难的，但在我们讨论的问题中，不思索外力作用，只思索介质特性对波的影响，即令力位函数，这样1.1.8式变为： 1.1.9 1.1.10这里的1.1.9和1.1.10式分别代表着纵波和横波动摇方程，式中的分别为介质的纵波和横波传播速

19、度。12 地震波的构成与描画121 地震波的构成在外力F的作用下，弹性介质中存在两种扰动：胀缩力divF的扰动对应，即介质中质点产生了体积应变，体积应变的传播构成纵波；旋转力rotF的扰动对应着，介质中质点产生了旋转形变切应变，切应变的传播构成横波。它们都属于体波。另外，还有沿界面传播的面波。图11 震源激发产生P7、S26、R67波表示图赵鸿儒P291 纵波假设在均匀各向同性弹性介质中有一个胀缩点震源作用，思索到球形对称性，动摇方程1.1.9可用球坐标方式表示成： 1.2.1动摇方程仅与传播方向r有关，假设令，那么上式变成： 1.2.2这是著名的弦方程式，可用达朗倍尔法解得 1.2.3此处是

20、两个恣意函数，假设令这两个函数满足以下条件： 常数和， 常数那么描画了动摇的某种形状。其中第一项表示动摇随时间的添加向远离震源方向传播，而第二项却表示随时间的添加，由远处向震源方向传播。前者称为发散波，后者称为会聚波。会聚波不符合起始条件，由于按式常数，在t0时，总有一动摇在r处满足此方程，阐明震源未作用之前就曾经存在一种动摇，这是物理不可实现的。于是，方程式的解变成： 1.2.4或 (1.2.5)上式阐明，在震源作用终了后，纵波是以波速向远离震源沿r方向传播。波的传播只描画了动摇的某些特点，由于是一个恣意函数，还不能给出动摇的任何详细形状。欲研讨解的性质，需求研讨同动摇震源的关系，即讨论波的

21、激发问题。以下免去冗余的数学推导，只给出解的结果。对于胀缩点震源来说，它的位移解是： 1.2.6这个方程便是在均匀各向同性介质中，胀缩点震源作用下动摇方程的位移解。式中称为震源强度，它阐明纵波具有以下特点： 纵波是以速度传播： 当纵波的传播速度一定时，纵波的质点位移大小主要决议于和震源有关的震源强度函数及其变化率； 质点位移的大小还同分开震源的间隔 r及有关；振动的强度随传播间隔 的增大而反比地减小，在地震勘探中称为波的球面分散。 由于质点位移的方向同r方向一致，因此纵波质点的振动方向同波传播方向一致；同时由于纵波质点在一维空间内振动，因此纵波是线性极化波。2 横波讨论横波时与讨论纵波的各种假

22、设一样，仅仅是震源的性质由胀缩力变为旋转力，这时仅产生横波。由位移位替代位移位，由横波速度替代纵波速度，得到： 用与上面同样的分析方法，最后得到旋转震源作用力作用下横波位移的解： (1.2.7)从上式可知横波具有以下特点： 横波以速度传播， 横波传播方向上，质点的位移,垂直于传播方向的和方向上具有位移和，阐明横波质点的位移方向与其传播方向正交，横波是一种线性极化波； 横波质点位移和由震源强度函数和其变化率所决议，即横波主要取决于旋转激发力的构成及其变化率。 横波的强度也随其传播间隔 而减小，亦具有球面分散的特性。 根据纵波和横波的计算式，可求得纵波与横波波速之比： 1.2.8由于普通岩石的泊松

23、比，所以与之比约为1.73，这阐明在泊松固体介质中，横波传播的较慢。 在液体和气体内部，剪切模量,所以在液体和气体中没有横波； 由和的表达式可以看出，主要测得岩、土物质的纵波速度和横波速度，就可以计算出杨氏模量、泊松比、剪切模量和体变模量等。用这种方法测得的弹性模量称为动态弹性模量。3 面波震源激发产生地震波，地震波除了在介质体内传播的体波纵波和横波外，在弹性分界面附近还存在着另一类波，这类波从能量上说只分布在弹性界面附近，因此统称为面波。其中分布在自在界面的面波最初是由英国学者瑞雷Rayleigh于1887年在实际上确定，称之为瑞雷面波。在早期地震勘探中，瑞雷面波不断被看着是一种干扰波，后来

24、人们开发了瑞雷波勘探技术，获得了良好的效果。实践上，瑞雷面波占总激发能量的2/3，它衰减慢，且携带足够多的地下信息。在均匀半空间中，瑞雷波波速与横波波速具相关性，它们之间的相关性与岩土的泊松比有关，可近似的表达为： 1.2.9且与振动频率f无关，即具有非频散性。成层半空间中，由于各层的弹性性质不一样，P和SV波在分界面多次反射及干涉也将产生一种广义瑞雷波，但不同于半空间中的普通瑞雷波，这种广义瑞雷波是频散的，即相速度c的大小与振动频率f有关。瑞雷波传播的波阵面为一个圆柱体，传播深度约为一个波长，因此同一波长的瑞雷波传播特性反映了地质体程度方向的变化情况，不同波长的瑞雷波传播特性那么反映了不同深

25、度地质体的变化情况。在瞬态瑞雷波勘探中，可以利用傅氏变换将时间记录转换为频域记录，对于频率为 的频率分量，用互谱法计算相邻检波器记录的相移，那么相邻道长度内瑞雷波的传播速度可由下式计算： 1.2.10在满足空间采样定理的条件下，丈量范围内的平均波速为： 1.2.11在同一测点对一系列频率求取相应的值就可以得到一条曲线，即所谓的频散曲线。由：，可将曲线转换为曲线，曲线的变化就反映了该点介质深度上的变化。沿测线不同点的曲线反映了沿剖面方向上的介量变化特征。不同波长的瑞雷波反映了不同深度的介质特性，由式可知，波长是瑞雷波速度和频率f的函数，与成正比，与f成反比。对某一测区而言，与采集方式和参数无关，

26、只与介质特性有关，它的频率特性同地球介质的不均匀性有关，数值上接近剪切波速度。在自在界面上进展竖向激振时，均会在其外表附近产生瑞雷波。而瑞雷波有三个与工程质量检测有关的主要特征 :在分层介质中，瑞雷波具有频散特性 ；在层状介质中瑞雷波随着波长或频率变化而变化，即在层状介质条件下将导致瑞利波的频散。 瑞雷波的波长不同，穿透深度也不同 ；瑞雷波能量主要集中在地表下一个波长的范围内，当穿透深度大于一个波长时，瑞雷波的程度和垂直方向的振动都迅速衰减，而传播速度代表着半个波长 ()范围内介质震动的平均传播速度。因此，普通以为瑞雷波法的测试深度和波长亲密相关。而波长与速度及频率有如下关系：设瑞雷波的传播速

27、度为，频率为，那么瑞雷波的波长为：，当速度不变时，频率越低，测试深度就越大。 瑞雷波的传播速度与介质的物理力学性质亲密相关。在岩土体中，故可以利用与反射纵波波速结合求解岩层的岩土力学参数。1.2.2地震波的传播地震波的运动学是研讨波传播的时间与间隔 的关系。波在弹性介质中产生后，将随时间的变化向周围传播。想象在某一时辰激发地震波，过了一段时间t，波已传播一段间隔 ，这时介 图12 波的传播表示图 图13 视速度定理图示质中可分成几个区域，如图15所示。在区波已传播过去，质点停顿振动，在区质点正在振动，在区波还未到达。在与之间的分界面上各质点刚开场振动，我们称为波在t时辰的波前面。相应地，与之间

28、的分界面那么称为波尾面。由于动摇在介质空间中随时间不断向前推进，因此波前面和波尾面也随时间不断向前推移。波前与波尾在地震勘探中都看作是等相位面，通称波面。根据波面的外形，可将波分为球面波、平面波等等。当不思索能量传播时，可以以为波是沿一条途径从波源传到所思索的空间点处，然后又沿新的几何途径传向别处。这样假想的途径就称为波射线。波射线与波面成正交。1惠更斯原理在弹性介质中，地震波由波源依次向外传播，在波前面上的每一个质点，都可以看作是新的波源，而这些小波源发出的子波波前的包络面，就是新的波前面。运用惠更斯原理可以阐明波的反射、折射和绕射景象，只需知道某时辰时的波前就可由几何规律做出各个不同时辰时

29、的波前位置。2惠更斯菲涅耳原理惠更斯原理只给出了波传播的几何形状，而不能给出波沿不同方向传播时振动的振幅，菲涅耳补充惠更斯原理以为：在波前面上，为了确定任一点的振动，可将分成许多小面积元 ，每一小面积元 ，都可看成新的震源，一切这些新的点震源，在点的振动振幅和相位的迭加就是点的振动。点振动振幅的大小与面积元 的数量成正比，与 到点的间隔 成反比，而且还与 的法线和间的夹角有关。越大，引起点振动的振幅越小，在或时，在点的振动强度为零，阐明波不能向后传播，这个原理是物理地震学解释反射波的构成和特点的主要实际根据。3费马原理费马原理指出：地震波沿射线传播的时间和沿其他任何路程传播的时间比较为最小，亦

30、是波沿游览时最小的途径传播。按照费马原理，波前到达某一位置的时间是确定的，因此波前的传播时间可以表示成空间位置的函数。4视速度定理在上述讨论中，我们所说的波的传播速度是指波沿射线传播的速度，称其为真速度。在地震勘探中通常是沿地面进展观测地下的反射波，这时得到的速度称为视速度。图16表示了真速度和视速度的关系。这里用 表示真速度，用 表示视速度。当平面波入射到平面x时，入射角为 ，在 时辰波前AB的A点到达平面x。经过 时间波前在 处，这时在x平面上观测到的速度即为视速度 ，容易看出， 与V的关系为： ，这个关系式即为视速度定理。显然视速度值总是大于真速度。 5反射和透射对于层状介质，每一层介质

31、的纵波传播速度与密度 的乘积 称为波阻抗或声阻抗，当地震波入射到波阻抗不同的两介质之间的分界面时，其能量重新分配。一部分能量穿过界面继续向前传播，称透射波；而另一部分反射回去，构成反射波；如图14所示。反射定律指出：反射线位于入射面内，且反射角等于入射角。透射定律指出：透射线位于入射面内，且入射角的正旋之比等于两种介质中的波速之比，即： 图14 入射、反射和透射之间的关系 用一个一致的式子表达，这就是斯奈尔Snell定律，即： 式中，P称为射线参数，它是常数。当入射角 满足 时，称 为临界角，这时透射波将在介质中沿分界面“滑行，当入射角大于 时，在实数范围内那么不能满足斯奈尔定律，即会发生全反

32、射景象。同时根据惠更斯原理，滑行波在第二种介质沿界面滑行时必将影响和其严密接触的第一种介质，并在第一种介质中激发新的波，即折射波，也称首波。图15 与地震勘探相关的各种波图15概括了地震波的主要类型，按照波的传播途径可将地震波分为直达波、反射波、透射波和折射波等几种，这里没有思索介质的各向异性及其引起的波的转换或分解。设入射波的振幅为 ，反射波的振幅为 ，透射波的振幅为 ，那么入射波、反射波透射波三者振幅之间存在如下关系： (1.1.22) (1.1.23)上式中的R和T分别为反射系数和透射系数。假设不思索波在介质中的衰减，那么显然RT1。在式1.3.1中，假设R0，那么阐明反射波与入射波存在

33、 的相位差，但不影响地震波的振幅。1.2.3 地震勘探地震勘探是地球物理勘探方法简称物探法中的一种，物探方法是根据地质学和物理学的原理，利用电子学和信息论等许多科学技术领域的新技术，建立起来的一种较新的地质勘探方法。它是利用各种物理仪器在地面观测地壳上的各种物理景象，从而推断、了解地下的地质构造特点。物探方法之所以能用来查明地下地质构造的特点，主要是由于组成地壳的各种岩石或组成地质构造的各个岩层具有不同的物理性质，因此不同岩石或地层对地面上的物理仪器就有不同的作用。根据物理仪器丈量的结果，就可以推断地下地质构造的特点。现代主要的物探方法有：重力勘探利用岩石的密度差别；磁法勘探利用岩石的磁性差别

34、；电法勘探利用岩石的电性差别；地震勘探利用岩石的弹性差别。在地球物理勘探的各种方法中，地震勘探以其具有较高的准确度、高的分辨力和很大的穿透深度等优越性而成为一种最有效的方法。为了阐明这个问题，首先引见地震勘探的根本原理。地震勘探是利用岩石的弹性差别来推断地下地质构造的一种方法。“地震就是地动的意思，地震勘探的根本过程是：首先用人工的方法引起地壳振动例如在我国东北平原地域，最常用的方法是打一口10多米深的井，在井内放10公斤多的炸药，利用炸药爆炸产生的人工地震，根据勘探目的，沿某一方向布置测线，在测线上设置检测振动的公用仪器，把这种振动变为电信号并以一定的方式记录下各点振动的情况；然后利用记录下

35、来的资料提取出有意义的信息，最后以各种方式显示其处置结果并进展地质解释，如图16所示。图16 地震勘探任务表示图图17 地震勘探中的各种波地震波的传播是以地层作为传输讯道，载波介质的机制不同，不仅会使波传播方向、传播途径发生改动，而且会使波的振幅、频率、相位、衰减程度等物理参数发生变化。如当遇到弹性界面时，将发生反射、折射和透射，如图17所示，同时构成反射波、折射波和透射波。根据仪器所采集信息的不同,地震勘探又可分为反射波地震勘探、折射波地震勘探、透射波地震勘探三种根本勘探方法，其中反射波法运用的最普遍。这里以反射波法为例引见地震勘探的根本原理。 反射波地震勘探是根据在测线的不同位置上提供的反

36、射时间的变化来反映地下地层的构造形状。如图18所示在地面一条测线上某点1打井放炮，于是就产生地震波向地下传播。地震波遇到两种地层的分界面1例如砂岩和泥岩两种地层的分界面，就会发生反射。再向下传播又遇到两种岩石的分界面2例如泥岩和石灰岩的分界面，也会发生反射。在放炮的同时，在地面上用精细的仪器把各地层分界面的反射波引起的振动情况记录下来。然后根据地震波从地面开场向下传播的时辰即爆炸的时辰和地层分界面反射波到达地面的时辰，得出地震波从地面向下传播到达地层分界面，又反射回地面的总时间t，再用其它方法测定出地震波在岩层中传播的速度V，利用以下计算公式：就可以得出地层分界面的埋藏深度。图18 地震勘探原

37、理表示图 沿着地面上一条测线，一段一段地进展观测，并对观测结果进展处置之后，就可以得到笼统地反映地下岩层分界面埋藏深度起伏变化的资料地震剖面图图18。在图上可以看到，地层界面1是程度的。因此在地面各点观测时，这个分界面的反射波1的传播时间都一样。在这些反射波的振动图上，振幅极大值的连线地震勘探中称为一个波的同相轴就是一条程度直线，笼统地反映了界面1的形状。地层界面2是隆起的，所以界面2的反射波的传播时间在各点就不一样，在界面埋藏浅的地方，传播时间短，埋藏深的地方，传播时间长。这个反射波的同相轴就是弯曲的，与界面2的形状相对应。在工区内布置多条测线，组成一个测线网，并在每条测线上进展观测之后，就

38、可以得到该区地下地层起伏的完好概念。普通的单次剖面可以反映6000米以内的深度，在较理想情况下可以分辨几米的构造起伏。概括地说，所谓地震勘探，就是经过人工激发地震波，然后利用地震勘探仪器接纳、记录波场的数据，经分析处置后，来推断地下地质参数，以查明地下的地质构造的一种物探方法。假设抛开地质意义来看地震勘探过程，那么是一个比较复杂的丈量过程，它包括地震波的激发与地震数据采集、数据处置、资料解释等环节。地震勘探仪器就是用于地震勘探数据采集的成套设备，是一种典型的数据采集系统。二 运用范围适用于多波多分量地面地震勘探，多波结合勘察，瑞雷波勘探等。主要运用范围如下： 矿井物探：相邻煤层赋存形状探测，巷

39、道掌子面超前探测，顶底板覆岩分布及其主要目的层岩性及物理力学特性评价，任务面内地质构造精细探测CT成像，槽波勘探，多波结合勘探。 地面浅层地震勘探，建筑工程勘察：覆盖层厚度的探测，基岩起伏形状的勘察，岩土体动态力学参数的原位勘测，建筑工程地基勘察等。 混凝土构造体的无损检测，混凝土工程构件的强度评价。桩基无损动态检测。地下隐伏构造体洞穴、老窑的探测，下伏地层构造构造探测；利用多波结合勘探求解主要目的层的动态岩土力学参数。波速检层，建筑场地类型划分，建筑物抗震危险性分析。边坡稳定性调查，峒室围岩松动圈探测等。江河堤坝密实度探测及其坝基稳定性分析等。还广泛运用于城建、交通、水电、国防、煤炭、冶金、

40、考古、环保等部门。三 程序主界面运转程序后出现如图31所示界面。图31程序运转界面主窗口显示程序名以及当前数据文件名菜单栏为程序的一切菜单，本运用阐明就是以菜单为章节来排版的，各菜单详见以后的各章节。工具栏是为一些快捷命令所设置的按钮，详见5.1.4。形状栏是为了显示一些相关信息而设置的，详见5.1.5。视图区就是绘制数据波形以及处置数据的区域。图31所示中间部分是程序运转的封面，右下角是程序常驻的LOGO。四 文件 41 新建新建一个空白的数据文件，中间显示“请翻开数据文件。42 翻开功能:翻开数据文件。点击“文件主菜单，选中“翻开菜单出现如图41所示界面。从列表框中选取要处置或查看的数据文

41、件，按下“翻开按钮，那么把选中的文件读入缓存同时退出对话框并用图形方式显示数据；假设按下“取消按钮，那么退出对话框什么都不做。留意：数据信息和附加的参数信息按规那么存储在数据文件中，所以数据文件的构造是固定的，不是所以的数据文件都能翻开，也不支持文本数据，数据文件的后缀普通是REF或KC2，当然也可为恣意后缀，只需是按照商定的规那么存储在文件中。图41翻开文件对话框43 显示波形封锁当前文档所衔接的数据文件，然后翻开新文件并显示在当前文档中。44 保管保管当前文档所衔接的数据文件，假设此数据文件的后缀不是REF或原来的数据存储构造不是最新的REF构造，那么保管后强行附加后缀并以REF构造来组织

42、存储数据。45 另存为以另外一个名字来保管当前文档所衔接的数据文件，保管规那么同上。46存为位图把当前所衔接的数据文件构成的图形以位图格式.BMP保管。点击菜单“存为位图后，会出现保管文件对话框，如图42所示。图42存为位图对话框47 重载当前文件从存储器上重新载入数据文件中的参数和数据。只需在翻开后或上一次保管后数据有变动才会激活此菜单。48 封锁封锁当前数据文件，并封锁当前文档和视图。49 文件拼接在当前文件数据后面附加另外一个数据文件的数据，并在当前文档视图中显示在当前图形的后面。将短文件拼接为一个较长的文件，以便处置对比。留意，拼接的两个文件必需具有一样的样点数和时间窗长。410 文件

43、识别当某些数据文件不是以REF构造或KC2构造存储，而以特定的规那么存储时，也是可以识别出来的。理想的存储构造：头参 +道参 + 数据* 道数。用户文件是指要识别的文件。导出文件是用户文件被识别后用REF构造保管的数据文件，默以为原文件名加上后缀REF，当然他也可以自定义文件名。头参长度是指数据文件头参所占用的字节数，没有那么为0。道参长度是指数据文件中道参所占用的字节数，没有那么为0。文件道数是指此数据文件共有多少道数据。采样点数是指每道中共有多少个数据。采样间隔是采集时每隔多少时间才去采下一个数据。数据类型：1表示字节；2表示16位短整数；3表示32位浮点数；5表示32位整数；8表双精度型

44、。图43 文件识别对话框以杨教师的雷达数据为例，头参为256字节，道参为0字节，数据类型为16位短整数，其它要以详细文件来定，根据文件大小就可以算出文件道数，只可少于原参数而不可大过。411文件转换文件转换只提供REF构造和KC2构造之间的转换。REF可转换为新旧两种KC2构造，以供其它软件包处置。412 传送 用电子邮件方式把当前文件传送给他人。413 最近文件列出最近翻开的15个数据文件。414 退出退出本程序。封锁一切数据文件，去除占用的内存。五 操作51 显示1 网格：能否显示网格，在显示的图形下面画上网格以对比数据。2 标尺：能否显示标尺，时间的尺寸，采样点数与采样间隔的乘积。3 坐

45、标：能否显示坐标，每一道数据都画在相应的坐标上。4 工具栏：能否显示工具栏。如图51：图51 工具栏工具栏上的按钮命令分别为：新建，翻开，另存为，头参和道参，设置，全屏，刷新，重载，放大，适宜窗口，原比例，减少，关于，协助 。5 形状栏：能否显示形状栏。如图52：图52 形状栏形状栏上的信息依次为：命令信息或操作提示，当前数据文件，数据道数，最大数据值，鼠标当前的位置坐标，指示针所处的道数，每道数据的点数，采样间隔，指示针所处的时间，指示针所处的数据。6 颠倒坐标：能否颠倒坐标，就是把数据从左到右显示颠倒为从上往下显示。7 设置：详见设置。8 工具栏文字：在工具栏的按钮下显示文字。9 显示历史

46、记录：能否显示历史记录对话框。10 显示颜色条：能否显示颜色条，相对应于颜色文件。52 缩放1 放大：放大所绘图形。2 减少：减少所绘图形。3 适宜窗口：把所绘图形在横竖两个方向按一定的比例缩放以适宜视图区。4 原比例：按每象素一点绘制图形。5 全屏显示：视图区充溢桌面。53 显示风格1 波形显示：只绘制出轮廓线，而不填充。2 变面积填充：只填充坐标轴和轮廓线上部所围面积，下部仅绘制轮廓线。3 全面积填充：填充轮廓线与坐标轴所围成的面积。4 彩色填充：用颜色文件所规定的颜色从下往下填充轮廓线与坐标轴所围成的面积。5 彩色条形：用颜色文件所规定的颜色从左往右填充轮廓线与坐标轴所围成的面积。6 混

47、合显示：一切道在同一个坐标上显示，以不同颜色区分。7 彩色剖面：当启用此种显示方式时，本人把道间距和道高度设为1，不显示网格，标尺，坐标，在设置对话框内自动调整选项也无效。54 规一处置1 规一化：做全屏数据的一致规划，一切道数据所绘图形会放大以适宜道高度所规定的尺寸。即使某道数据偏小，所绘图形也会充溢道高度所限定的范围。2 原始数据：数据偏小的道所绘图形将显得难以察看。55设置如图53所示：边距是指在视图区中绘图范围分开四边的间隔 ，上下左右都应有一定的间隔 ，否那么会紧贴在边上而不易观看。道间距是指相邻两道之间的间隔 ，等于相邻两坐标的间隔 。道高度是指每道数据所绘图的最大范围。网格宽度是

48、相邻网格之间的间隔 。尺宽度是目的尺的最小度量。颜色设置只需点击相应按钮选取相应颜色即可。波形颜色是数据图形的轮廓线，网格，坐标，标尺相对应本人的颜色，辅线颜色就是指示针的颜色，填充颜色是在变面积填充和全面积填充显示是填充在轮廓线内的单一颜色，在其它各种彩色填充显示下无效。显示中的网格，标尺，坐标，颠倒显示各选项，选中有效。规一化中两项只可选其一，规一化是指全屏规一即全部数据一致规化，而原始记录那么不做一致规化。显示风格可选取七种不同的风格显示。时窗中的振幅放大倍数设置后，所绘图形能够会超出道高度所限制的量。自动调整道间距和道高度选项选取中后将不能设置道间距和道高度，而由程序根据视区的大小来确

49、定一个适宜的数值。图53 设置对话框56 头参道参如图54所示：图54头参和道参对话框图中的参数都是采集时赋予的，普通不需求更改，只作参考处置运用。数据文件构造是这样的：头参 + 道参 + 数据* 道数，所以头参只需一个，而道参有多个，每道都有本人的道参。1，头参文件名是当前数据文件在存储器上所处的目录和文件名以及后缀名。文件类型共有REF和KC2两种，但是本程序无论翻开的是何种类型的数据文件，在内存中是以REF构造组织的，参数也转换为REF构造所规定的，数据也转换为32位浮点数，所以文件类型都是REF构造，标志为SEGKCE。数据类型有短整数，整数，浮点数等等，但本程序把数据类型全部转换为3

50、2位浮点数。任务分量是指采集时检波器所能检测到的三个方向震动数据，三个分量有多种组合方式，普通采集时三个分量都要，既此时任务分量的值是3。采集时间和采集地点由于现场任务时的限制，普通还是传输到计算机时更改的。数据道数是指此数据文件共有多少道数据。测线编号和测点编号都是便于管理和记忆。采样廷时，系统廷时，表层速度，测试介质，程度指数，垂直指数，时间指数，都是根据采集当时系统所处环境所决议的。测试方法为以下值以及对应的意义，0：末知，1：反射，2：反射共偏移，3：单边折射，4：折射相遇，5：透射，6：面波，7：槽波，8：单边CT，9：正交CT，10：三边CT。2，道参选择道号是一个下拉框列表，一切

51、的道都会列中其中。采样间隔是指每相隔多少时间就去采集下一个数据。采样点数是指每道数据的总个数，就是每道采集多少个数据。源检距是指震源到检波器之间的间隔 。固定增益是由于某道数据偏小时采取的一种措施，按一定比例增大数据值，以便于绘制图形。测偏距，介质速度，相对高程，是采集当是系统所处环境所决议的。纵波初至，横波初至，分别指纵横波初次到达检波器的时间。低截频率，高截频率是指采集是滤波的参数，有时为了使采集的数据更合理有效而在采集时就滤掉一些干扰燥声，当然如今普通都是在计算机上处置的。槽波特征，是指槽波参数。道能量是指此道的能量值。最大振幅是指此道中最大的数据值，包括负的最大值。57选择颜色表如图5

52、5所示：道先翻开的是颜色表对话框，第一排有一个按钮我文本框，点按钮可以选择他所需求的颜色表文件，中间显示的是当前正在运用的颜色表文件所制定的颜色按顺序陈列，再下一行是当前运用的颜色文件的阐明和注释。颜色条中的颜色陈列跟颜色表对话框中的颜色陈列是一致的，都对应于颜色文件中的RGB值图55 选择颜色表58 道操作1 删除道：删除指定的一道数据和道参。2 加空道：在指定的道后面添加一数据全为0以及道参默许的道。3 复制道：复制指定的一道数据和参数在某一道后。4 交换道：交换指定两道的数据和参数。5 挪动道：挪动指定的道数据和参数到另一道后。六 预处置61 叠加对于具有一样道数、一样样点数、一样窗长的

53、文件进展道与道之间的加减运算。1 叠加成单道：把一切道相应时间的数据值相加，最后构成一道。2 分段延续叠加：输入要延续叠加的道数，例如这个值为3，那么每3道叠加一次成为一道，假设总道数恰在3的倍数之外，那么最后几道缺乏也参与一次叠加，其佘类似。3 等源检距叠加：把当前数据文件一切道中源检距相等的道叠加成一道。4 用户恣意叠加：根据用用户的需求叠加。62 抽道集1 用户抽道：点击菜单后会弹出对话框，如图61所示。图61 用户抽道对话框用户抽道先要求选择或设定要抽取的道数据保管在哪个的文件里，由当前文件开场，假设没有翻开数据文件，那么会先提示能否需求翻开数据文件，接着才会出现图61所示对话框，道号

54、指当前数据文件要操作的道号，按下“抽道按钮那么会把当前数据文件中指定道号的数据保管下来，假设选中了道号自动加，那么道号会自动加上指定值，按下 “下一个文件按钮那么会要求选择另外一个数据文件，然后在视图区显示并继续抽道抽完道后会提示能否要翻开保管抽取道数据的文件。2 自动抽道：一次性选择多个数据文件，然后按一定的规那么抽取其中的道参和道数据。首先要求选择或设定要抽取的道数据保管在哪个的文件里，然后要求选择数据文件，可以同时选中多个，不要漏选，由于操作中不允许增删，最后会出现如图62所示对话框。图62 自动抽道对话框 估计抽第一道所在道号是指想从每个数据文件中的哪一道开场抽取，道号之间的间隔是指抽

55、取相邻两道的间隔道数。假设第一道所在道号为a，间隔值为b，那么当b=0表示只抽每个数据文件的第a道，b=1表示抽一切数据文件的第a道及之后一切道，b=2即抽第a,a+2,a+4.等道。依次类推。3 道逆序：第一道变成最后一道，第二道变成倒数第二道4 道数据逆序：每一道中数据以相反次序陈列。5 拼成单道：把一切道相应时间的数据值相加。63 三分量叠加1 系数叠加：点击菜单后会弹出对话框，如图63所示图63 三分量系数叠加一切的三分量叠加都只能针对于三个任务分量同时采集所构成的数据文件，Z分量指纵向上的振动，X，Y分量指横向上的两个振动。系数叠加时各道数据乘上相应的比例每三道相加成为一道。2 三分

56、量分别叠加：一切的Z分量叠加成一道，一切的X，Y分量也分别叠加成一道，最后构成三道数据。3 三分量等源检距叠加：一切道中源检距相等的道X，Y，Z三个分量分叠加。64 道数运算在处置过程中，添加了数学表达式的运算，目的为了加强有效信号的能量。1 加常数：在指定道号的每一个数据值a加上一个常数b，即a+b。图64 道数运算图64道数运算对话框有两个参数，道号是指要做运算的道号，多道可用逗号或空格或任何非数字分开，延续道用“-衔接，0代表一切道，反复道和大于文件道无效。例如：当前文件共9道，输入“1，4，3-6，12，那么第1，3，4，5，6道选中。2 乘常数：在指定道号的每一个数据值a乘上一个常数

57、b，即a*b。3 取倒数：在指定道号的每一个数据值a取倒数。4 取绝对值：在指定道号的每一个数据值a取绝对值 | a |。5 正弦函数：在指定道号的每一个数据值a做正弦运算。6 道数平方：在指定道号的每一个数据值a取平方值，即。7指数增益：假设常数为b，那么在指定道号的每一个数据值a乘上，即a*。8 取分贝值：在指定道号的每一个数据值a变换为20 * 9 道归一化：在指定道号的每一个数据值除以此道的最大值。10 全屏归一化：在一切道的每一个数据值除以此文件的最大值。11 取LN：在指定道号的每一个数据值a变换为。12 取LOG10：在指定道号的每一个数据值a变换为。13 平滑化：对指定道号的道

58、数据进展平滑化处置。14 五点三次平滑：采用新算法平滑处置道数据。15 逆运算：先对数据做一次傅里叶变换，然后取其倒数，再做一次逆傅里叶变换。65 时空切除1 削波：点击菜单“削波会出现如图65所示对话框，要求输入一个削波百分比a，假设当前数据文件的最大数据值为m，那么按下“确定后，当前数据文件中一切数据的值只需是大于a*m/100就会充0。图65 削波对话框2 初至切除：是将记录开场部分的直达、浅层折射波等非反射能量切除掉，以免叠加到浅层反射波中去，影响能量的平衡处置。点击菜单“初至切除会出现如图66所示初至拾取对话框，这里有两个参数，门坎值是指判别起跳点的最小数据值，只需当在某一时辰数据值

59、即振幅开场大于门坎值时，才会以为此时为曾经起跳，根据有效周期前朔到起跳点或初至点；有效周期为一理想化的大致的周期。图66 初至拾取对话框3 线性预视切除：点击菜单“线性预视切除后出现提示“确定后用鼠标选择两点画出一条直线，高切将切掉直线左(上)侧，低切将切掉右(下)侧，用鼠标确定好一条线后就会在每道数据上找出三个点，第二点是直线与坐标轴的交点，第一，三点是离第二点最近的图形与坐标的两个交点，然后会出现图67所示对话框，根据前面所说的三个点和高低切两种方式，可以组合出多种切除方法。高切将切掉直线左(上)侧，低切将切掉右(下)侧，截断是选择第二点，圆滑是选择第一，三点，所以选中圆滑后还要进一步选择

60、，弹出的对话框中有提示“在圆滑削波时，程序会在坐标和切线的交点的两边各拾取点作为圆滑削波的起点，如今根据需求从两点中选择一点：，一切就绪后，按下“确定就可看到效果，不理想的话就要重载数据文件了，所以做削波前要先保管好文件以备不测。图67 线性预视切除4 线性输入切除：点击菜单后会出现图68所示对话框，道号是指要做削波的道号，多道可用逗号或空格或任何非数字分开，延续道用“-衔接，0代表一切道，反复道和大于文件道无效。例如：当前文件共9道，输入“1，4，3-6，12，那么第1，3，4，5，6道选中。时间是采样点数与采样间隔的乘积，在这个范围之内的数据将充0。图68线性输入切除5 条带预视切除：点击