堪萨斯地质调查局（KGS）是面波多道分析法(MASW)研究工作的的发源地，它起源于80年代后期的堪萨斯州。

MASW处理的四个步骤

整个MASW处理程序通常包括四个步骤(Miller et al., 1999):

1. 采集多道记录 (或炮集),
2. (每个记录中)的频散曲线图像与曲线估计
3. 反演频散曲线会为每个记录生成它们的一维 (深度) Vs 剖面
4. 将多个一维结果组成二维或三维图像。

1.    采集多道记录 (或炮集)

根据震源的性质，MASW 法可以将震源分为 主动震源 或 被动震源。

1.1  主动震源 MASW(图 1), 在The Leading Edge 期刊中由 Miller et al. (1999) 介绍, 使用用户所控制的地震源 (例如, 大锤, 掉落重物, 高冲击能量的震源等)。 主动震源通常以线性排列的接收器阵列 (地震测线) 以roll-along 模态收集数据 (例如, 将整个接收系统移动一个单位) 。由于主动震源MASW 能够控制震源到测线的距离，所以它通常是采集地震数据的首选方法。根据相对较远或较近的震源 (Ivanov et al., 2008)，后者会影响表面波观察低频率或高频率基础模态的能力 (因此会 "看" 得更深或更浅) 。

图 1. 主动震源 MASW a) 展示了震源，接收器，与rolling(将它们全部向一个方向移动) 的数据采集图  与  b) 从所有接收器采集到的地震炮记录信号。

1.2 被动震源 MASW 使用不受控制并且可能来自未知的能量源的表面波。使用被动震源的主要好处之一是可以观察到

1.2.1 线性 (水平一维) 的接收器排列

1.2.1.1 指向已知震源位置的方向 (图 2)， 在没有其他斜角震源的情况下被认为是最佳情况 (Ivanov et al., 2013; Morton et al., 2018)。

图 2.从测线中采集到的被动震源数据 。

1.2.1.2 另一个一维接收器阵列可以放置在它旁边，与Passive Roadside MASW 平行(Park and Miller, 2008)。

1.2.2 二维 (2D) 接收器排列 (图 3), 又名 The Passive Remote MASW  (Park et al., 2004; Park et al., 2005) 可以在假设震源较远并且不需要知道它的位置的情况下使用。在震源的方向未知时，这个方法可以对横波波速（Vs）进行最为精确的评估， 但是这会需要更密集的野外作业以及更大的空间以确保阵列的展开。

图 3.圆形或长方形的接收器阵列，较小的阵列嵌套在较大的阵列中，可以应对相对较短的或者较长的表面波波长。  

2.    频散曲线成像与估计

通过二维波场变换法(Song et al., 1989; Park et al., 1998; Luo et al., 2008)可以对所有频散类型的波 (体波与面波) 进行成像, 它可以看成是FK 转换的重新映射版本 (Ivanov et al., 2015)。每一个多道记录都会被转换为频散曲线图像 (又名. Overtone), 在该图像上可以被识别或解释为不同的频散形态 (图 4) 。然后, 可以根据特定的能量趋势来解释和估计频散特征 (例如, 瑞利波的基础模态，第一个更高模态等) 。在(图 5) 中选择的点，可以保存为频散曲线文件，然后可以反演为一维横波波速剖面。

图 4. 从地震记录中使用a) 传统的FK变换重映射, b) 相移法,和 c) HRLRT 变换所生成的三个频散曲线图像。

图 5. 从Ò非常短Ó的测线记录中，在HRLRT图像上选择频散曲线点。

3.    为每一个记录反演频散曲线来得到一维（深度）Vs 剖面。

面波反演的目的是找到一个Vs 分层模型，它可以计算频散曲线并与观测到的频散曲线点相匹配 (图 6) 。

图 6. 频散曲线反演。 黑点表示的是测量的频散曲线, 蓝色细虚线表示初始层模型,黑色细虚线表示从初始模型计算得出的频散曲线，蓝色粗线表示最终分层模型，黑色粗线表示从最终模型中计算得出的频散曲线。

4.    将多个一维结果组合成二维或三维图像。

最后一步是将多个一维Vs最终结果组成二维图像, 横截面 (Miller et al., 1999), 三维图像 (Miller et al., 2003), 等。每个一维Vs剖面的表面位置都是从接收器测线中间得到的 (图 7).

图 7. 从记录中的不同位置组合一维Vs 结果。

参考:

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