Využití a interpretace seismických povrchových vln v širokém oboru frekvencí

Abstract

Submitted Ph.D. thesis is concerning the application and interpretation of seismic surface waves in a broad range of frequencies and scales. Using surface waves as a supplement to the methods dealing with body waves seems to be worth the effort. Surface wave interpretation can be used to obtain new information about the studied medium and simultaneously it can overcome, in some cases, the limitations of other seismic techniques. Moreover, surface waves are usually present on measured records and hence for its usage it is not necessary to modify the standard measuring procedures. One of the results of this thesis is an original algorithm for dispersive waveform calculation. The program works in an arbitrary range of frequencies and scales. The input parameter for the calculation is the dispersion curve. In this point the algorithm differs from all other approaches used so far. Algorithm is based on a summation of frequency components with shifts corresponding to the velocity dispersion and distance. The resulting waveform only contains an individual dispersive wave of the selected mode, thus being particularly suitable for testing of methodologies for dispersive wave analysis. The algorithm was implemented into the program DISECA. Furthermore, a new procedure was designed to calculate the dispersion...

Předkládaná práce se zabývá studiem využití a interpretací povrchových vln v širokém oboru frekvencí a měřítek. Využití povrchových vln jako doplňku ke seismickým metodám používajících objemové vlny se jeví jako velice výhodné. Jejich interpretací lze získat nové informace o studovaném prostředí a zároveň lze jejich pomocí řešit úlohy, jež jsou ostatními seismickými metodami obtížně řešitelné. Přitom jsou povrchové vlny přítomné na seismických záznamech prakticky vždy a pro jejich využití tedy není nutné modifikovat standartní měřící postupy. Výsledkem práce je originální algoritmus pro rychlý výpočet syntetického disperzního vlnového pole v libovolném oboru frekvencí a v libovolném měřítku. Vstupním parametrem pro tento výpočet je disperzní křivka fázové rychlosti, což se výrazně liší od ostatních používaných metod. Syntetické disperzní vlnové pole je spočteno v dané vzdálenosti od seismického zdroje jako suma jednotlivých seismických impulsů posunutých v čase tak, aby posun odpovídal fázové rychlosti dané frekvenční komponenty v dané vzdálenosti. Tento přístup má svojí velkou výhodu v tom, že modelované disperzní vlnové pole odpovídá předem jasně definované disperzní křivce pro daný mód (nebo módy, jsou-li vstupem disperzní křivky více módů povrchové vlny) a je tedy vhodné zejména pro testování...