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1最優性價比的觀測系統設計方法研究模型

1.1質量最優模型將觀測系統質量最優問題，轉化成觀測系統參數與地球物理目標論證參數之間差值最小問題，將目標參數結合起來，給定不同的權值，利用數學上的最優化算法，求出質量最優的觀測系統，其數學模型可以表示。

1.2成本最小化模型考慮在每平方公里成本函數最小化的要求下，而得出一個觀測系統優化設計的數學模型：Cost(Fx，Fy，NL，RLS，SLS)=Cr+Cc+Cp。上述表達式中的符號的含義可以參見表1的說明。

2應用實例分析

以下以山西晉中和順某礦區的煤田三維地震觀測系統優化設計過程為例簡要說明三維地震觀測系統優化設計的基本流程。

2.1研究區地球物理特征（1）表、淺層地震地質條件。表層地震地質條件北部較差，南部稍好，由于第四系薄，部分地段基巖出露，覆蓋層、松散層淺，淺層地震地質條件較好。（2）中深層地震地質條件。本區本次勘探的主要目的層為8#煤層、15#煤層，煤層的頂底板巖性多為砂巖，煤層與圍巖波阻抗差異明顯，煤層頂、底板與煤層的物性差異較大，有利于得到較好的反射波，因此本勘探區的中深部地震地質條件較好。

2.2觀測系統設計方案及優化選擇設計的方案中兩個方案為8線8炮觀測系統，2個方案為10線8炮觀測系統，分別為單邊激發和中點激發。其具體參數見表2。結合部分權重較大的參數模擬1km2的滿覆蓋區域的費用概算作對比分析，由上面實驗模擬得出的工區參數可以得出如表3所示的成本概算表。由表3不難看出，方案四即10線8炮中點激發觀測系統的成本顯然低于其他方案的成本，結合實際若單位內檢波器數量較充裕，采用10線8炮中點激發觀測系統是相對優化的一個方案。

3結論

（1）對于三維地震勘探觀測系統設計，只要能滿足地質任務即可，不要過分強調高炮密度、大炮檢距、小面元。（2）在觀測系統設計過程中，充分考慮工程投入與預計效益比。（3）要將排列長度、炮密度、道距等施工參數與施工日效結合起來。（4）不要片面強調某一項參數，三維地震勘探工程成本是由多個參數結合在一起來決定的。（5）三維地震勘探觀測系統設計應由設計人員與工程管理人員共同來完成。

作者：蘇海倫葉亞坤李陽陽單位：西北大學地質學系