氣槍震源波形數據的整理研究范文

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地震波速度是反映地下介質物性的一個重要參數，由于應力與波速的相關性，因此波速變化的精確測量對于監測地下應力的變化、地下結構、地震預報等的研究具有重要意義。在目前監測地下波速變化的方法中，主動震源探測作為一種新型的、前沿的、精確可控的方法，在國內越來越多的省局進行了實際的推廣應用。人工震源的方法是測量地下波速變化精度最高的方法，其中氣槍震源具有低頻、能量大、重復性高和綠色環保的優點，這些優點表明氣槍震源是一種區域尺度地下波速變化監測的理想震源。新疆維吾爾自治區地震局 2013 年 8 月開始主動氣槍震源實驗，截止目前積累了龐大的、類型和格式迥異的各種參考臺、固定臺、流動臺數據。其中流動臺分 3 批，架設了 25 個，采用多種型號的地震計和數采，導致最終收集的波形格式多樣，數據處理和銜接也容易出現問題。如何對這些海量數據進行合理歸檔、存儲和調用，是一個比較棘手但又亟待解決的問題。在向其他省局探討借鑒的過程中，本文作者從實際工作需要出發，綜合多種編程語言和思路方法，采用模塊化、流程化技術，完善數據的整理和歸檔工作，簡化日常跟蹤的流程，減輕手工維護波形庫的負擔，同時避免太多人工操作帶來的不確定性和易錯性。在這個過程中，積累了許多寶貴的經驗。把原始數據、歸檔數據、修正數據進行結構優化和統一，不僅減少了磁盤冗余，方便了數據利用和共享，也給后期海量的數據處理打下了一個堅實的基礎，實現了一人整理，項目組受益的良好效果。

在波形數據的處理過程中，為了方便反向追蹤錯誤，前期一般不建議刪除各個處理階段中生成的臨時數據。主動源數據的處理步驟繁多，中間涉及大量重命名、濾波、去均值、去趨勢、反褶積、互相關等操作。波形截取之后，大量的不攜帶有效波形的數據已被舍棄，數據占用的磁盤空間銳減，保留后續的中間數據并不會對服務器空間造成較大壓力。這一部分中間數據，只在發現結果有明顯偏差之后，逆向追蹤的時候才會用到，使用率非常低。如果在整理好波形數據之后，用統計方法對中間數據的各個環節進行分析，細化到每一個操作步驟，便能較容易的發現程序處理過程中造成的錯誤、遺漏，確保原始數據處理的可靠性，保證最終結果的準確性。

作者：向元 魏蕓蕓 蘇金波 王瓊 單位：新疆維吾爾自治區地震局