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应用地球物理  2020, Vol. 17 Issue (2): 233-242    DOI: 10.1007/s11770-020-0817-7
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基于小波变换的瑞利波时频分析方法探测浅地表裂缝*
邵广周, 独婷
长安大学 地质工程与测绘学院,陕西西安,710054      
Detection of shallow underground fissures by time-frequency analysis of Rayleigh waves based on wavelet transform*
Shao Guang-zhou 1, and Du Ting 1
1. College of Geological Engineering and Geomatics, Chang’an University, Xi’an 710054, China
 全文: PDF (1202 KB)   HTML ( KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 地裂缝作为一种独特的地质灾害,对人类的生命、财产安全和生存环境造成了极大的威胁。因此,对浅地表裂缝进行探测是非常必要的。本文提出了一种基于小波变换的瑞利波时频分析方法来检测浅层地下裂缝。在炮记录任意两道的时-频谱上拾取直达瑞利波到时和来自裂缝的瑞利波侧反射到时,根据时差关系可计算得到裂缝的位置。采用四组裂缝模型和一组野外资料对利用瑞利波小波变换探测地裂缝的效果进行了测试,同时将实际资料的探测结果与高密度电法进行对比,进一步证明其探测效果。野外实际探测表明,利用瑞利波小波变换来探测浅地表裂缝是可行且有效性的。
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关键词地裂缝   瑞利波   小波变换     
Abstract: Ground fissure is a geological hazard that poses a great threat to human life and, property and the environment. Therefore, it is necessary to detect shallow underground fissures effectively. In this paper, a time-frequency analysis of Rayleigh waves based on the wavelet transform is proposed to detect shallow underground fissures. The arrival time of the directed Rayleigh waves and the diffracted Rayleigh waves from the underground fissure is extracted from the time-frequency spectrum of any two traces. Furthermore, the locations of the underground fissures are calculated according to the time difference relation. Four sets of fracture models and one set of fi eld data were used to test the effectiveness of the wavelet transform of Rayleigh waves. Moreover, the detection results of the actual data are compared with that of the high-density electrical method to further prove its detection effect. The fi eld investigation shows that using the wavelet transform of Rayleigh waves to detect shallow underground fissures is feasible and effective.
Key wordsUnderground fissure   Rayleigh wave   wavelet transform   
收稿日期: 2019-03-06;
基金资助:

本研究由国家自然科学基金(41874123,41004043)、中央高校基础研究基金(300102268401,300102268402)联合资助。

通讯作者: 独婷(Email: 1143368077@qq.com)     E-mail: 1143368077@qq.com
作者简介: 邵广周,副教授,硕士研究生导师。2000 年毕业于长安大学,获学士学位,2003 年获硕士学位,2009 年获博士学位。现在长安大学从事地震勘探方面的教学和科研工作。Email:shao_gz@chd.edu.cn
引用本文:   
. 基于小波变换的瑞利波时频分析方法探测浅地表裂缝*[J]. 应用地球物理, 2020, 17(2): 233-242.
. Detection of shallow underground fissures by time-frequency analysis of Rayleigh waves based on wavelet transform*[J]. APPLIED GEOPHYSICS, 2020, 17(2): 233-242.
 
没有本文参考文献
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