本发明涉及一种地质勘探技术，更具体的说，本发明主要涉及一种基于微动技术的地层速度剖面勘探方法及系统。
背景技术：
1、随着科技的发展，对地层的勘探和探测需求日益增长。目前常用的地层勘探技术包括主动源面波勘探法和被动源面波勘探法。其中，主动源面波勘探法在城市及噪音管制区域无法实施，被动源面波勘探法受场地条件影响大，导致数据质量不稳定，影响勘探精度。微动技术作为被动源面波勘探法的一种，利用地表天然微动信号进行勘探，其具有无需人工激发震源，适用于城市地区和噪音管制区域，采集到的数据质量受场地条件影响较小，且能够提供较深层的地层信息等优点。但现实中微动技术也存在较多弊端，例如对场地要求较高，限制了微动技术的应用范围，部分微动技术的速度偏高，无法准确反映地层信息，以及效率较低，不能满足实际应用需求等，因而有必要针对微动技术的勘探方法进行研究和改进。
技术实现思路
1、本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种基于微动技术的地层速度剖面勘探方法及系统，以期望解决现有技术中使用微动技术进行地质勘探存在对场地要求高，无法准确反映地层信息，以及效率较低等技术问题。
2、为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
3、本发明一方面提供了一种基于微动技术的地层速度剖面勘探方法，所述的方法包括如下步骤：
4、步骤a、多个单分量低频检波器分别获取多个勘探点的单分量低频微动数据。
5、步骤b、基于多个勘探点的单分量低频微动数据，确定与第一勘探点对应的相关曲线；所述第一勘探点为多个勘探点中的任意一个勘探点。
6、所述相关曲线为首先对多个勘探点的单分量低频微动数据进行筛选处理，获得第一勘探点对应的第一平稳微动数据和第二平稳微动数据；然后将所述第一平稳微动数据和第二平稳微动数据通过下式进行互相关处理，获得其他勘探点的相关系数rfh(x)。
7、rfh(x)＝∫[f(x)*h(x)]dx
8、式中，f(x)为第一平稳微动数据，h(x)为第二平稳微动数据，*为卷积运算符，dx为积分变量。
9、通过所述相关系数rfh(x)确定所述相关曲线。
10、步骤c、根据所述相关曲线获得与第一勘探点相关的主动源数据；然后通过下式对主动源数据进行频散谱计算，获得测量频散谱曲线u(x,f)。
11、u(x，f)＝a(f)*exp(j*k*x)
12、式中，a(f)为振幅，k为波数，j为虚数单位，x为距离，exp为指数函数；
13、步骤d、通过测量频散谱曲线u(x,f)由下式得到初始模型；
14、h＝(u*4)/f
15、式中，h为地层深度，u为面波速度，f为频率；
16、步骤e、更新所述初始模型后得到速度模型；
17、步骤f、根据所述速度模型与地层模型的空间位置，生成地层速度剖面。
18、作为优选，进一步的技术方案是：所述步骤d中将初始模型更新的方式为通过理论模型或经验模型获得模拟频散谱曲线，然后通过下式计算所述模拟频散谱曲线所述测量频散谱曲线u(x,f)之间的误差因子e。
19、
20、式中，usim为模拟频散谱曲线，n为频率采样点的数量。
21、基于所述误差因子更新所述初始模型，通过更新初始模型，使所述误差因子最小，从而确定所述速度模型。
22、更进一步的技术方案是：所述的地层模型为大物理模型或实际的地层模型。
23、更进一步的技术方案是：所述步骤f中地层速度剖面通过下式计算得到：
24、v(x，y)＝f(h(x，y))
25、式中，v(x,y)为地层速度剖面，h(x,y)为地层深度，f(h(x,y))为面波速度与地层深度之间的关系值。
26、更进一步的技术方案是：步骤a中的多个单分量低频检波器在同一条直线上按照预设的间距分布，所述勘探点位于大物理模型或实际的地层模型。
27、本发明另一方面还提供的一种基于微动技术的地层速度剖面勘探系统，该系统包括：
28、获得单元，用于获取多个勘探点的单分量低频微动数据。
29、确定单元，用于确定与第一勘探点对应的相关曲线；所述第一勘探点为多个勘探点中的任意一个勘探点。所述相关曲线为首先对多个勘探点的单分量低频微动数据进行筛选处理，获得第一勘探点对应的第一平稳微动数据和第二平稳微动数据；然后将所述第一平稳微动数据和第二平稳微动数据通过下式进行互相关处理，获得其他勘探点的相关系数rfh(x)。
30、rfh(x)＝∫[f(x)*h(x)]dx
31、式中，f(x)为第一平稳微动数据，h(x)为第二平稳微动数据，*为卷积运算符，dx为积分变量。
32、通过所述相关系数rfh(x)确定相关曲线。
33、速度模型单元，用于根据相关曲线获得与第一勘探点相关的主动源数据；然后通过下式对主动源数据进行频散谱计算，获得测量频散谱曲线u(x,f)。
34、u(x，f)＝a(f)*exp(j*k*x)
35、式中，a(f)为振幅，k为波数，j为虚数单位，x为距离，exp为指数函数。
36、通过测量频散谱曲线u(x,f)由下式得到初始模型。
37、h＝(u*4)/f
38、式中，h为地层深度，u为面波速度，f为频率。
39、更新所述初始模型后得到速度模型。
40、地层速度剖面生成单元，用于根据所述速度模型与地层模型的空间位置，生成地层速度剖面。
41、作为优选，进一步的技术方案是：所述速度模型单元对初始模型更新的方式为：通过理论模型或经验模型获得模拟频散谱曲线，然后通过下式计算所述模拟频散谱曲线所述测量频散谱曲线u(x,f)之间的误差因子e。
42、
43、式中，usim为模拟频散谱曲线，n为频率采样点的数量。
44、基于所述误差因子更新所述初始模型，通过更新初始模型，使所述误差因子最小，从而确定所述速度模型。
45、更进一步的技术方案是：所述的地层模型为大物理模型或实际的地层模型。
46、更进一步的技术方案是：所述地层速度剖面通过下式计算得到。
47、v(x，y)＝f(h(x，y))
48、式中，v(x,y)为地层速度剖面，h(x,y)为地层深度，f(h(x,y))为面波速度与地层深度之间的关系值。
49、更进一步的技术方案是：多个单分量低频检波器在同一条直线上按照预设的间距分布，所述勘探点位于大物理模型或实际的地层模型。
50、与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过微动技术的应用，实现了对大物理模型的地层速度剖面的确定，从而提高了勘探的准确性以及微动技术的应用范围，并且通过改进数据筛选和处理方法，以及优化频散谱计算过程，克服了现有技术的局限性，实现了高质量、低干扰的地层速度剖面勘探。
1.一种基于微动技术的地层速度剖面勘探方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于微动技术的地层速度剖面勘探方法，其特征在于所述初始模型更新的方式为：
3.根据权利要求1所述的基于微动技术的地层速度剖面勘探方法，其特征在于：所述的地层模型为大物理模型或实际的地层模型。
4.根据权利要求1或3所述的基于微动技术的地层速度剖面勘探方法，其特征在于所述地层速度剖面通过下式计算得到：
5.根据权利要求1所述的基于微动技术的地层速度剖面勘探方法，其特征在于：多个单分量低频检波器在同一条直线上按照预设的间距分布，所述勘探点位于大物理模型或实际的地层模型。
6.一种基于微动技术的地层速度剖面勘探系统，其特征在于所述的系统包括：获得单元，用于获取多个勘探点的单分量低频微动数据；
7.根据权利要求6所述的基于微动技术的地层速度剖面勘探系统，其特征在于：所述速度模型单元对初始模型更新的方式为：
8.根据权利要求6所述的基于微动技术的地层速度剖面勘探系统，其特征在于：所述的地层模型为大物理模型或实际的地层模型。
9.根据权利要求6或8所述的基于微动技术的地层速度剖面勘探系统，其特征在于所述地层速度剖面通过下式计算得到：
10.根据权利要求6所述的基于微动技术的地层速度剖面勘探系统，其特征在于：多个单分量低频检波器在同一条直线上按照预设的间距分布，所述勘探点位于大物理模型或实际的地层模型。
