首页

关于我们

产品中心

应用案例

新闻资讯

联系我们

帮助中心

你的地震仪低频数据真的只停留在5Hz吗?
2021年01月20日
       

频率响应函数是指给定频率下稳态输入与输出的关系。众所周知,地震仪器响应函数的拐点频率(即地震仪传感器的自然频率)限制了其记录数据的频带范围。IGU-16HR 3C三分量智能地震传感器内置DT-SOLO 5Hz检波器,我们往往认为其采集的原始记录可用低频段只到3Hz~4Hz附近(响应函数见下图)。


图 1 DT-SOLO 5Hz检波器频率响应函数

图 1 DT-SOLO 5Hz检波器频率响应函数

但依据中国科学技术大学李俊伦老师的研究和测试,IGU-16HR 3C 5Hz智能地震传感器在背景噪声成像应用中,在5s周期的低频段依旧获得了高信噪比的地震数据。测试时使用了221台IGU-16HR 3C 5Hz智能能地震传感器部署成线性排列,设备间距300米。将长期采集的被动源数据进行互相关处理,其互相关数据在长至5s周期时依旧呈现良好的信噪比(由于背景噪声能量主要来自位于排列一端的水力潮汐,因此互相关后数据单支性强)。

图 2 Z分量互相关后数据,3-5s周期带通滤波  图 3 Z分量互相关后数据,4-8s周期带通滤波

图 2 Z分量互相关后数据,3-5s周期带通滤波

图 3 Z分量互相关后数据,4-8s周期带通滤波

应用双台法提取面波群速度、相速度的频散曲线,可见低频信号发育充分。

图 4 双台法面波群速度、相速度频散曲线拾取

图 4 双台法面波群速度、相速度频散曲线拾取

那么5Hz自然频率的检波器为什么可以在背景噪声成像的应用中取得如此良好的低频信号呢?可大致归纳为以下三点:

1. 低频信号的响应虽比起高频信号十分微弱,也许百倍千倍低于高频信号,但只要低频信号的响应高于仪器本身噪声,数据互相关时,低频信号就有能力分辨出来;

2. 为了获得更深层数据,往往采取长期被动源数据采集,长期采集的数据叠加使得低频数据信噪比得以提高;

3. IGU-16HR 3C 5Hz埋置部署在野外时,其装配的一大三小金属尾椎带来的刚性大地耦合进一步提高了数据的质量。

因此,我们完全有理由相信,IGU-16HR 3C 5Hz在使用背景噪声成像方法时,完全可以获得5s的低频数据,你的数据真的不只停留在5Hz?