气枪震源波形数据的整理研究范文

地震波速度是反映地下介质物性的一个重要参数，由于应力与波速的相关性，因此波速变化的精确测量对于监测地下应力的变化、地下结构、地震预报等的研究具有重要意义。在目前监测地下波速变化的方法中，主动震源探测作为一种新型的、前沿的、精确可控的方法，在国内越来越多的省局进行了实际的推广应用。人工震源的方法是测量地下波速变化精度最高的方法，其中气枪震源具有低频、能量大、重复性高和绿色环保的优点，这些优点表明气枪震源是一种区域尺度地下波速变化监测的理想震源。新疆维吾尔自治区地震局 2013 年 8 月开始主动气枪震源实验，截止目前积累了庞大的、类型和格式迥异的各种参考台、固定台、流动台数据。其中流动台分 3 批，架设了 25 个，采用多种型号的地震计和数采，导致最终收集的波形格式多样，数据处理和衔接也容易出现问题。如何对这些海量数据进行合理归档、存储和调用，是一个比较棘手但又亟待解决的问题。在向其他省局探讨借鉴的过程中，本文作者从实际工作需要出发，综合多种编程语言和思路方法，采用模块化、流程化技术，完善数据的整理和归档工作，简化日常跟踪的流程，减轻手工维护波形库的负担，同时避免太多人工操作带来的不确定性和易错性。在这个过程中，积累了许多宝贵的经验。把原始数据、归档数据、修正数据进行结构优化和统一，不仅减少了磁盘冗余，方便了数据利用和共享，也给后期海量的数据处理打下了一个坚实的基础，实现了一人整理，项目组受益的良好效果。

在波形数据的处理过程中，为了方便反向追踪错误，前期一般不建议删除各个处理阶段中生成的临时数据。主动源数据的处理步骤繁多，中间涉及大量重命名、滤波、去均值、去趋势、反褶积、互相关等操作。波形截取之后，大量的不携带有效波形的数据已被舍弃，数据占用的磁盘空间锐减，保留后续的中间数据并不会对服务器空间造成较大压力。这一部分中间数据，只在发现结果有明显偏差之后，逆向追踪的时候才会用到，使用率非常低。如果在整理好波形数据之后，用统计方法对中间数据的各个环节进行分析，细化到每一个操作步骤，便能较容易的发现程序处理过程中造成的错误、遗漏，确保原始数据处理的可靠性，保证最终结果的准确性。

作者：向元 魏芸芸 苏金波 王琼 单位：新疆维吾尔自治区地震局