场地土层速度结构的背景噪声反演方法及其应用

作     者：荣棉水 王继鑫 李小军 刘奥懿 孔小山 李航 RONG MianShui;WANG JiXin;LI XiaoJun;LIU AoYi;KONG XiaoShan;LI Hang

作者机构：北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 防灾科技学院河北省地震灾害防御与风险评价重点实验室河北三河065201 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2023年第66卷第2期

页      面：530-545页

核心收录：

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0708[理学-地球物理学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51878625)资助 

主　　题：噪声水平与竖向谱比(NHV) 背景噪声 土层 速度结构 反演 

摘      要：散射场理论能全面地考虑背景噪声中各类型波场的共同作用,基于散射场理论的噪声水平和竖向谱比(NHV)将地表观测与地下介质固有的特征相联系,可用于地下土层速度结构的反演.目前快速有效的全局NHV反演方法亟待发展.本文将遗传模拟退火混合反演算法与基于散射场理论的NHV正演方法相结合,提出了一种基于背景噪声波场NHV反演场地土层速度结构的全局反演方法.对模型参数的敏感性分析表明土层的纵波波速VP、横波波速VS、厚度h以及基岩层的VS参数是影响NHV的主要因素,土层和基岩的密度ρ对NHV的影响可以忽略.通过理论算例与唐山响嘡竖向台阵观测数据的检验以及与已有同类方法的比较,表明本文发展的场地土层速度结构的背景噪声反演方法能获得很好的反演效果,能为获取场地土层的模型参数提供一种低成本且快速有效的途径.