1.基于噪声波场特征分析的被动源面波数据筛选及成像方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:对原始被动源噪声记录进行预处理,然后对处理后的原始数据进行切割分段;步骤2:对分段原始记录的均方根值RMS进行统计,计算出每个数据片段的变异系数;采样统计学的方法对原始数据的RMS值进行统计得到时间方向上的RMS值分布,对离散的点进行平滑后得到RMS的曲线,然后计算出曲线的变异系数;利用统计得到的变异系数反映RMS曲线离散情况,从而判断对应的原始数据波场特征变化情况;步骤3:根据RMS曲线变异系数设定阈值,用以筛选数据段;利用变异系数差异,设置合理的阈值将有利于成像的数据段和干扰数据段区分开来,提高成像质量;步骤4:干涉叠加计算,获取有效面波信号;通过对两个接收器的噪声记录进行干涉处理,用以重构两点之前的经验格林函数,从而获取有效的信号。
2.根据权利要求1所述的基于噪声波场特征分析的被动源面波数据筛选及成像方法,其特征在于,步骤2具体包括以下子步骤:S2.1. 令每段原始数据是 ,m代表将原始数据分为m段,i、j代表每段数据都是i行*j列的二维数组;按行即横向求取原始记录每行的均方根值RMS,其计算公式如下所示: ,其中:N是每一行数据点个数, 是第i行j列的数据, 表示第i个时刻的均方根值;S2.2.求出每行的均方根值,每段数据得到i个均方根值;然后求取统计出来的RMS值变化趋势;通过平滑去除一些噪声或短期波动,得到RMS值的变化情况,具体计算公式如下所示: ,其中: 表示平滑后的RMS值,k表示当前滑动窗口位置,w表示平滑窗口大小, 表示窗口的左右半宽度,向下取整;S2.3.对原始噪声数据段的RMS进行计算平滑后得到相应的曲线,平滑后的RMS曲线特征与原始数据段的波场特征是相对应的;利用RMS曲线的变异系数来刻画原始数据的波场特征变化情况;计算曲线的标准差,反映曲线相对均值的整体波动大小;具体计算公式如下: ,其中:std为曲线的标准差,μ是曲线的均值,n是样本数量;S2.4.根据标准差反映曲线的波动情况,波动越大说明原有数据的波场变化更明显,波动越小说明原始数据的波场变换更小,面波传播更稳定;在标准差的基础上计算其变异系数,即标准差与均值的比值;利用变异系数的大小来直接反映曲线的波动情况,具体计算公式如下: ,其中:CV是每段数据关于RMS曲线的变异系数,std为曲线的标准差,μ是曲线的均值;如果CV值较大说明曲线波动越强,也就是原始数据波场变化剧烈,如果CV值越小说明曲线波动越小,也就是对应的原始数据波场变化较小,信号传播较为平稳。
3.根据权利要求1所述的基于噪声波场特征分析的被动源面波数据筛选及成像方法,其特征在于,步骤3具体表示如下: ,其中 是筛选保留下来的数据段,CV是每段数据关于RMS曲线的变异系数;T为阈值。
4.根据权利要求1所述的基于噪声波场特征分析的被动源面波数据筛选及成像方法,其特征在于,步骤4采用互相干干涉法,同时利用对各个频率的振幅进行归一化处理,扩宽了有效频带;具体表现公式如下: ,其中: 表示震源在S处激发,接收器在A处接收的频率域信号; 表示震源在S处激发,接收器在B处接收的频率域信号;其中 表示通过互相干干涉提取出A处传播到B处的面波信号。