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中国海洋大学学报(自然科学版)2026年第04期:基于初至波能量的海底节点重定向方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:恒帅佳;童思友;王金刚;

单位:中国海洋大学海洋地球科学学院;海洋油气开发与安全保障教育部工程研究中心;青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室;

摘要:在海底节点(Ocean bottom nodes, OBN)地震勘探中,数据误差的主要来源于多分量串扰、耦合不良、增益不均衡、频率响应不匹配以及检波器方向偏差等多种因素。其中,检波器的方向性偏差是影响数据质量的关键因素。受海底地形条件、洋流以及自由落体等因素的影响,三分量检波器的实际布设方向常常会发生偏移,从而导致波场在X、Y、Z各分量间的分配不均,进而影响波场接收精度和成像效果。因此,处理多分量地震数据的首要任务就是对检波器进行重定向,即通过内置倾角仪或基于数据驱动的方式估算出对应的方向角,再应用旋转矩阵将检波器从实际采集坐标系调整到设计坐标系上。本文采用基于领导者机制的哈里斯鹰优化算法(Leader harris hawks optimization, LHHO),通过分析三分量地震记录中初至波能量的差异特性,实现对OBN的精确方向校正。该方法通过结合初至波偏振矢量在XOZ平面上的投影和P、Z分量相关性,从而有效约束了坐标轴反向的多解问题。实验结果表明,在浅海OBN环境直达波信号缺失的情况下,本文方法具备较高的计算效率和精度。

关键词:多分量海底地震资料;;海底节点重定向;;偏振分析;;欧拉旋转;;领导者机制哈里斯鹰优化算法

基金资助:国家自然科学基金项目(42074140)资助~~