2025年大學(xué)《海洋技術(shù)》專業(yè)題庫——海洋地震勘測技術(shù)研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填在括號內(nèi)）1.在海洋地震勘測中，主要利用哪種波進(jìn)行遠(yuǎn)距離信息傳輸？A.瑞利波B.勘測子波C.橫波D.縱波2.下列哪項不是海洋地震數(shù)據(jù)采集船載系統(tǒng)的組成部分？A.震源B.檢波器陣列C.實時數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)D.海底淺層剖面儀3.空氣槍震源相比于重量震源，其主要優(yōu)點通常不包括？A.對淺層地質(zhì)結(jié)構(gòu)成像效果更好B.震源能量更容易控制C.裝卸方便，作業(yè)效率高D.產(chǎn)生的噪聲頻率更低4.海洋地震數(shù)據(jù)采集中，關(guān)于偏移距的描述，下列說法正確的是？A.偏移距是指震源到檢波器（或其投影）的垂直距離B.偏移距越小，反射波能量越強，信噪比越好C.大偏移距主要反映深部地層結(jié)構(gòu)D.偏移距的大小不影響記錄到的波形特征5.在海洋地震數(shù)據(jù)處理中，偏移成像的主要目的是？A.壓制規(guī)則噪聲B.提高道集記錄的信噪比C.將共中心點道集轉(zhuǎn)換為中心點道集D.將反射界面成像到地表水平位置6.下列哪種方法主要用于壓制海洋地震記錄中的船行噪聲？A.速度分析B.多道互相關(guān)處理C.反褶積D.濾波7.海底檢波器（OBS）相比于船載檢波器陣列，其主要優(yōu)勢通常在于？A.對深部反射波記錄效果更好B.更容易受到船行噪聲的影響C.數(shù)據(jù)采集持續(xù)時間通常更長D.需要更復(fù)雜的實時傳輸設(shè)備8.海洋地震資料解釋中，構(gòu)造解釋的主要任務(wù)是？A.對反射波進(jìn)行頻率分析B.識別和解釋地層界面的起伏形態(tài)、斷層等地質(zhì)構(gòu)造C.計算地震資料的信噪比D.建立地震屬性與巖性之間的對應(yīng)關(guān)系9.全波形反演技術(shù)相比常規(guī)疊后反演，其主要優(yōu)勢在于？A.計算速度更快B.能同時提供偏移距和方位角信息C.對噪聲不敏感D.只能處理共中心點數(shù)據(jù)10.海洋地震勘測作業(yè)需要遵守的法規(guī)，通常不包括？A.《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》B.《中華人民共和國測繪法》C.《國際海上人命安全公約》（SOLAS）D.《聯(lián)合國海洋法公約》二、填空題（每空1分，共10分。請將答案填在橫線上）1.海洋地震勘測中，記錄到的反射波能量隨偏移距的增大而_______。2.海水對地震波的傳播具有明顯的_______效應(yīng)。3.常用的海洋地震震源類型有空氣槍、重量塊和_______。4.將采集到的原始地震數(shù)據(jù)從船載記錄格式轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)格式的過程稱為_______。5.在海洋地震數(shù)據(jù)處理中，用于補償?shù)卣鸩ㄔ诮橘|(zhì)中傳播時振幅衰減的濾波器稱為_______濾波器。6.構(gòu)成海洋地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心設(shè)備是震源、檢波器（或水聽器）和_______。7.海底反射剖面法主要利用_______來探測海底淺層地質(zhì)結(jié)構(gòu)。8.地震偏移成像的基本原理是利用反射波（或折射波）的_______特性。9.影響海洋地震數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的關(guān)鍵因素包括震源能量、檢波器接收性能和_______。10.海底觀測系統(tǒng)（OBS）是一種用于獲取_______地震數(shù)據(jù)的重要工具。三、名詞解釋（每題3分，共15分。請給出簡潔明了的定義）1.子波（Wavelet）2.偏移距（Offset）3.疊前偏移成像（Pre-stackMigration）4.信噪比（Signal-to-NoiseRatio,SNR）5.海底淺層剖面系統(tǒng)（Sub-bottomProfiler,SBP）四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述海洋地震數(shù)據(jù)采集過程中，需要考慮的主要環(huán)境因素及其影響。2.簡述空氣槍震源和重量塊震源在能量譜特性上的主要區(qū)別。3.簡述海洋地震數(shù)據(jù)處理流程中，道集整理和疊加步驟的主要目的。4.簡述海洋地震勘探中，多次波是什么？簡述其產(chǎn)生原因。五、論述題（10分。請就下列問題展開論述）結(jié)合海洋環(huán)境的特點，論述在海洋地震數(shù)據(jù)采集中，如何優(yōu)化采集設(shè)計以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量？可以從震源選擇、檢波器布放、采集參數(shù)設(shè)置等方面進(jìn)行闡述。六、案例分析題（25分。請根據(jù)以下場景進(jìn)行分析）某海域進(jìn)行海洋地震勘探，該區(qū)域水深約2000米，海況復(fù)雜，存在較強烈的船行噪聲，且目標(biāo)反射界面埋深較深。采集團(tuán)隊計劃使用空氣槍組合作為震源，船載檢波器陣列進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。請分析：1.在震源選擇和參數(shù)設(shè)置方面，應(yīng)考慮哪些因素？為什么？2.在檢波器布放（或接收條件設(shè)置）方面，應(yīng)如何考慮以應(yīng)對復(fù)雜的海洋環(huán)境？3.在數(shù)據(jù)處理流程中，針對該區(qū)域的特點，可能需要重點關(guān)注哪些環(huán)節(jié)？為什么？4.該區(qū)域強烈的船行噪聲可能對最終成像結(jié)果產(chǎn)生什么影響？可以考慮采用哪些方法進(jìn)行抑制或處理？試卷答案一、選擇題1.D2.D3.B4.C5.D6.B7.A8.B9.B10.C二、填空題1.減小2.折射3.水下爆炸震源4.數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換5.振幅6.數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)7.聲吶（或：反射剖面法）8.同相軸9.海洋環(huán)境（或：噪聲水平、數(shù)據(jù)采集策略）10.地下（或：深部）三、名詞解釋1.子波：地震波在均勻介質(zhì)中傳播的基本波動單元，具有特定的形態(tài)和頻譜特征，是構(gòu)成復(fù)雜地震記錄的基本元素。2.偏移距：震源到檢波器（或其地表投影）之間的水平距離，是衡量地震波傳播路徑長短的關(guān)鍵參數(shù)。3.疊前偏移成像：一種地震成像方法，在完成共偏移距道集的疊加之前，先對每條記錄進(jìn)行偏移處理，將反射波同相軸追蹤到地表水平位置。4.信噪比：地震記錄中有效信號能量與噪聲能量之比，通常用分貝（dB）表示，是衡量數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要指標(biāo)。5.海底淺層剖面系統(tǒng)：一種利用低頻聲波（水聲）探測海底淺部地層結(jié)構(gòu)（如基巖、沉積層、斷層、氣穴等）的聲吶系統(tǒng)。四、簡答題1.海洋地震數(shù)據(jù)采集的主要環(huán)境因素及其影響：*海況（風(fēng)浪流）：風(fēng)浪引起船舶運動（縱搖、橫搖、垂蕩、航向變化），導(dǎo)致震源和檢波器相對位置不穩(wěn)定，產(chǎn)生船行噪聲，影響數(shù)據(jù)信噪比和記錄質(zhì)量；海流影響船舶定位和作業(yè)效率。*噪聲水平：除了船行噪聲，還可能存在海流噪聲、氣槍噪聲、空氣噪聲、海底噪聲等，這些噪聲會干擾有效信號的接收。*溫鹽深（CTD）結(jié)構(gòu)：海水密度和聲速隨深度變化，影響聲波的傳播路徑、速度和能量衰減，對數(shù)據(jù)采集和解釋帶來復(fù)雜性。*海底地質(zhì)與地形：海底沉積層的類型、厚度、聲學(xué)特性以及海底地形起伏，影響聲波的反射、散射和能量損失，對檢波器布放和信號接收有直接影響。*天氣條件：惡劣天氣會增加海上作業(yè)風(fēng)險，并可能加劇環(huán)境噪聲。*電磁干擾：海上存在各種電磁源，可能對電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。2.空氣槍震源和重量塊震源在能量譜特性上的主要區(qū)別：*空氣槍震源：產(chǎn)生的地震波頻譜較寬，通常包含從低頻到高頻較寬的頻率范圍，主頻受空氣槍組合大小和充氣壓力影響，但難以產(chǎn)生極低頻成分。能量集中度相對較低。*重量塊震源：產(chǎn)生的地震波頻譜相對較窄，通常以較低頻成分為主，能量集中在較低頻率段。由于是重錘沖擊，產(chǎn)生的低頻成分通常更強。3.海洋地震數(shù)據(jù)處理流程中，道集整理和疊加步驟的主要目的：*道集整理（CommonMidpoint/TraceGatherSorting）：將采集到的原始數(shù)據(jù)按照共中心點（CMP）或共偏移距（CIG）等原則進(jìn)行分類整理，形成道集。其主要目的是將來自同一地表位置、反映同一地下界面的反射波記錄聚集在一起，便于后續(xù)的偏移成像等處理。*疊加（Stacking）：對同一道集中的地震道進(jìn)行疊加處理。其主要目的是增強共反射路徑上的反射波能量，壓制隨機(jī)噪聲和無關(guān)信號，從而提高成像的分辨率和信噪比，使地下反射界面更加清晰。4.海洋地震勘探中，多次波是什么？簡述其產(chǎn)生原因：*多次波：指地震波在傳播過程中，經(jīng)過地下介質(zhì)界面多次反射（或折射）后到達(dá)接收點的波。它們不是來自目標(biāo)反射界面的有效信號，而是干擾信號，會降低地震資料的信噪比，給數(shù)據(jù)解釋帶來困難。*產(chǎn)生原因：當(dāng)一部分地震波在第一次到達(dá)一個反射界面（如第一層底界面）后，沒有被吸收或轉(zhuǎn)化為有效反射波，而是繼續(xù)向下傳播，遇到更深層的界面（如第二層底界面）再次反射，然后返回到淺層界面再次反射，甚至可能第三次、第四次……最終到達(dá)檢波器。這個過程中經(jīng)歷了多次界面反射，形成的波就是多次波。最常見的是頭波（FirstArrival）在淺層界面產(chǎn)生的多次反射（如斯通利波Stoneleywave）和轉(zhuǎn)換波在層間多次反射形成的頭波多次反射（HMS）。五、論述題優(yōu)化海洋地震數(shù)據(jù)采集設(shè)計以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，需要綜合考慮震源、檢波器、采集參數(shù)和海洋環(huán)境等因素：*震源選擇與優(yōu)化：*根據(jù)目標(biāo)反射界面的埋深和地質(zhì)構(gòu)造特點選擇合適的震源類型和能量譜。深部目標(biāo)通常需要高能量、低頻的震源（如大型空氣槍組合或重量塊）；淺部或精細(xì)構(gòu)造研究可能需要中低能量、頻譜較寬的震源。*優(yōu)化震源參數(shù)，如空氣槍的尺寸組合、充氣壓力、相位控制等，以獲得目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最佳能量輸出，并盡量減少不希望頻率成分。*考慮震源定位精度，確保震源位置準(zhǔn)確，以便進(jìn)行精確的偏移成像和層位對比。*檢波器布放（或接收條件設(shè)置）：*船載檢波器陣列：優(yōu)化檢波器（水聽器或檢波器）的排列方式（如線性、矩形）、密度和深度。檢波器深度對記錄到的信號成分（如直達(dá)波、反射波、多次波）有顯著影響，需根據(jù)目標(biāo)層深度和環(huán)境噪聲情況選擇合適深度。陣列密度影響空間采樣和疊加效果。*海底檢波器（OBS）：優(yōu)化檢波器埋深（淺埋或深埋）和覆蓋范圍。淺埋有助于接收高頻信號和淺層信息，但易受淺層多次波影響；深埋有助于接收低頻信號和減少淺層干擾，但可能錯過淺層信息。覆蓋范圍需足夠大以提供良好的成像質(zhì)量。*噪聲抑制：在接收條件設(shè)置中，考慮如何利用環(huán)境或儀器特點抑制噪聲。例如，通過選擇合適的接收濾波器、調(diào)整檢波器方向（如垂直檢波器主要接收直達(dá)波和轉(zhuǎn)換波，水平檢波器主要接收縱波反射波）等。*采集參數(shù)設(shè)置：*偏移距范圍：設(shè)置足夠?qū)挼钠凭喾秶?，以包含從淺到深的目標(biāo)反射界面，并滿足偏移成像的幾何約束條件。同時，確保有足夠的近偏移距數(shù)據(jù)用于疊加和噪聲壓制。*道距：根據(jù)目標(biāo)分辨率要求設(shè)置合適的道距。道距過大會丟失空間細(xì)節(jié)，道距過小則疊加效率低、信噪比可能下降。*記錄時長：適當(dāng)延長記錄時長，以確保能夠記錄到來自深部目標(biāo)和有效反射波的完整波形，但需平衡數(shù)據(jù)量大小。*重復(fù)率：設(shè)置合適的重復(fù)率（每秒采集的道數(shù)），以獲得足夠的道數(shù)進(jìn)行有效疊加，同時考慮數(shù)據(jù)傳輸和處理能力。*觀測系統(tǒng)：選擇合適的觀測系統(tǒng)（如共中心點、共偏移距、共接收點等），以適應(yīng)不同的成像目標(biāo)和地質(zhì)條件。*適應(yīng)海洋環(huán)境：*在設(shè)計采集方案時，充分考慮預(yù)期的海況（風(fēng)、浪、流），選擇能夠在復(fù)雜海況下穩(wěn)定作業(yè)的設(shè)備和方法，并預(yù)留應(yīng)對措施。*選擇合適的觀測時間窗口，避開惡劣天氣和強噪聲時段。*采用先進(jìn)的噪聲抑制技術(shù)（如多道互相關(guān)、自適應(yīng)濾波等）在采集階段就盡量降低噪聲影響。六、案例分析題1.在震源選擇和參數(shù)設(shè)置方面，應(yīng)考慮哪些因素？為什么？*因素：*目標(biāo)層深度：埋深較深的反射界面通常需要高能量、低頻的震源以獲得足夠的穿透能力。*地質(zhì)構(gòu)造：復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造可能需要頻譜較寬的震源以提供更好的成像信息。*海水深度：2000米水深可能需要足夠能量穿透整個水層到達(dá)目標(biāo)。*噪聲水平：強烈的船行噪聲可能需要能量足夠強以壓過噪聲的震源，但也要避免產(chǎn)生過多低頻噪聲。*環(huán)境規(guī)定：需遵守相關(guān)聲學(xué)作業(yè)規(guī)定，控制聲源級。*選擇與設(shè)置：考慮到目標(biāo)層埋深深，應(yīng)選擇能量較大的震源?？諝鈽尳M合是常用選擇，可以通過增加槍數(shù)、優(yōu)化槍組（如線性、環(huán)形）和充氣壓力來提高能量。可能需要使用較大尺寸（如2.5英寸或更大）的空氣槍，并合理組合以獲得所需的主頻范圍（可能偏向中低頻）。需要進(jìn)行震源試驗（SourceTest）來評估不同參數(shù)組合下的能量譜、效率和對環(huán)境的聲學(xué)影響，選擇最優(yōu)方案。2.在檢波器布放（或接收條件設(shè)置）方面，應(yīng)如何考慮以應(yīng)對復(fù)雜的海洋環(huán)境？*布放方式：考慮到海況復(fù)雜和船行噪聲強，船載檢波器陣列是主要選擇。需要優(yōu)化陣列的配置，如采用較長的陣列以提供更好的空間采樣和波場描述能力。檢波器深度需根據(jù)目標(biāo)層深度和環(huán)境進(jìn)行選擇，可能需要中等深度以平衡接收低頻反射波和抑制淺層多次波。*接收策略：需要采取措施應(yīng)對船行噪聲?？梢試L試調(diào)整船速和航向，使船行運動對檢波器相對運動的影響最小化?？梢圆捎枚嗤ǖ烙涗?，利用多道互相關(guān)等技術(shù)進(jìn)行噪聲抑制?？赡苄枰u估不同檢波器類型（如水聽器、三分量檢波器）在復(fù)雜海況下的性能差異。3.在數(shù)據(jù)處理流程中，針對該區(qū)域的特點，可能需要重點關(guān)注哪些環(huán)節(jié)？為什么？*船行噪聲壓制：由于強烈的船行噪聲，噪聲壓制將是數(shù)據(jù)處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。需要重點關(guān)注和嘗試多種噪聲壓制技術(shù)，如多道互相關(guān)、自適應(yīng)濾波、基于模型的方法等。效果評估對此類數(shù)據(jù)尤為重要。*多次波處理：深水環(huán)境且存在復(fù)雜海底地形，多次波問題可能比較嚴(yán)重。需要有效識別和壓制各種類型的多次波（如斯通利波、頭波多次反射等），否則會嚴(yán)重影響深層成像質(zhì)量和信噪比。需要關(guān)注多次波預(yù)測、衰減和消除技術(shù)。*偏移成像：目標(biāo)反射界面埋深深，對偏移成像的精度要求較高。需要采用高質(zhì)量的偏移算法（如Kirchhoff偏移、逆時偏移），并關(guān)注偏移參數(shù)的選擇和迭代過程，確保成像保真度。*資料品質(zhì)監(jiān)控：從道集整理開