一种三分量检波器埋置方向高精度校正的方法

摘要

本发明是一种利用地面多分量地震数据的偏振特性三分量检波器埋置方向高精度校正的方法。拾取初至时间，计算每一道三分量地震记录给定初至时窗的协方差矩阵，找出绝对值最大的非对角线元素，确定的旋转角度，构造一次旋转矩阵，对协方差矩阵的三个特征值按照从大到小的顺序进行排序，循环计算每一道的主特征向量在XY平面内的投影与X轴的夹角以及主特征向量与Z轴的夹角、方位角，计算检波器偏离角度，根据偏离角度对采集的三分量地震数据进行校正。本发明有很高的精度，有效地减小了随机误差，提高了计算结果的可靠性和校正的计算效率。

主权项

1.一种三分量检波器埋置方向高精度校正的方法，特点是采用以下步骤：1）利用正交三分量检波器采集三分量地震记录；2）拾取地震记录初至时间；3）计算每一道三分量地震记录给定初至时窗的协方差矩阵4）在协方差矩阵中找出绝对值最大的非对角线元素p,q是协方差矩阵的行列序号，1≤p,q≤3，然后利用相应的矩阵元素计算出sinθ和cosθ；其中，θ是由协方差矩阵元素和确定的旋转角度，sinθ和cosθ相应的计算过程变量；5）利用步骤4）得到的sinθ和cosθ以及步骤3）得到的协方差矩阵计算一次旋转后的协方差矩阵的元素i,j=1,2,3；6）构造一次旋转矩阵R⁽¹⁾(p,q,θ)；7）计算一次旋转后的协方差矩阵的非对角线元素的平方和E⁽¹⁾(A)；8）旋转变换迭代计算；9）构造协方差矩阵的特征值和特征向量；10）对步骤9）得到的协方差矩阵的三个特征值按照从大到小的顺序进行排序，使λ₁≥λ₂≥λ₃，然后，得到排序后的特征值对应的特征向量V₁,V₂,V₃，其中，V₁＝(v₁₁v₂₁v₃₁)^T，V₂＝(v₁₂v₂₂v₃₂)^T，V₃＝(v₁₃v₂₃v₃₃)^T，v_ij是特征向量的元素，最大特征值λ₁对应的特征向量V₁即为质点振动的主方向；11）特征向量规则化；12）计算特征向量W₁在XY平面内的投影与X轴的夹角以及特征向量W₁与Z轴的夹角α；13)循环计算每一道的主特征向量在XY平面内的投影与X轴的夹角以及主特征向量与Z轴的夹角；14）循环计算每一道地震数据的方位角；15）计算每一个接收点处的三分量检波器的X分量与X坐标轴的偏离角度；16）计算每一个接收点处的三分量检波器的Z分量与垂直方向的偏离角度；17）根据由步骤15）和步骤16）计算得到的三分量检波器的X分量与X坐标轴的偏离角度Ψ和Z分量与垂直方向的偏离角度Φ，对采集的三分量地震数据进行校正。