海底高分辨率声学探测及其应用

发布时间：2020-12-15 20:19

　　高分辨率声学探测技术是浅海松散沉积地层及其赋存资源调查的重要手段。尽管声学探测具有高效率、高分辨率的特点,但其目前尚存在着数据采集方法试验研究不足,缺少有效的去噪、速度分析和偏移归位成像处理等关键技术,这往往会严重影响到声地层剖面的质量,甚至会导致错误的地质解释。本文围绕声地层剖面技术进行了浅海声波传播特性和各种干扰波的成因机制的综合分析研究,探索了压制和消除干扰的数据采集方法,形成了适宜用于声地层剖面数据处理的组合去噪、反褶积处理、偏移成像以及道积分处理等关键技术,并应用于近海海砂资源调查和海底油气渗漏探测中。（1）在对声地层剖面探测中存在的干扰因素和自然条件影响进行系统分析的基础上,提出了对所用船只及航行因素、设备操作与换能器安装条件等关键环节应采取的针对性措施。（2）针对浅海环境下原始资料中存在直达波、折射波、多次波、低频随机噪声等干扰以及高频能量吸收严重、横向能量不均、振幅一致性差等问题,采用组合去噪和主能量脉冲反褶积处理技术,在保持脉冲反褶积相位特性的同时,主要在有效频带范围内拓宽频谱,从而保证了提高声地层分辨率的可靠性。（3）根据实测声地层剖面资料特点,通过分析与集成MBP... 

【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：160 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

海底高分辨率声学探测原理示意图

海底高分辨率声学声深测及其应用声地层剖面记录上的主要干扰背景，其主要来源是海流、波浪作用以及船体的机械振动和交流电源干扰等。其中，水听器的拖曳与海水的摩擦产生的振动干扰最为明显。另外其强弱与流向有关，当顺流施测时，波浪干扰背景较弱，能得到较高信噪比的一记录，而逆流施测时，干扰噪背景会明显增强，有时甚至会掩盖较弱的有效反射信号。实践表明，将工作船速控制在5节以下能够有效减弱此类干扰。此外，工作工程中船体的机械振动和尾流气泡的屏蔽作用也会对信号采集产生严重干扰，减弱该类干扰的手段可采用支撑杆将水听器电缆支撑在尾流区外并将两者采用揉性连接。同时，将高压放电控制单元和采集工作站良好接地，可消弱SOHz交流电干扰的影响。

声地层剖面观测系统工作原理与单道地震相同，但与单道地震相比较，其采用的声源频率更高，从而使记录的分辨率得到较大程度的提高。但由于传统的探测不能进行叠加等处理，通常受外界噪声干扰的影响比较严重。图3一3、图3一4分别给出了纯背景干扰噪声和对实际采集数据进行的频谱分析示例，由其可以看出在本例中其反射波频带分布很宽，但主频带约在500Hz左右。通过改善系统的激发和接收条件，能够在一定程度上降低数据采集过程中的噪声干扰。从噪声的形成机理分析，可把噪声分为环境噪声和有源噪声两种〔叫。(l)环境噪声环境噪声具有随机性，其分布比较均匀，在时间剖面上呈现不规则形态，是

【参考文献】：
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本文编号：2918849