基于线性水平连续介质速度模型的南海中央海盆深水区速度分析
1、通信工程
通信工程专业（Communication Engineering）是信息与通信工程一级学科下属的本科专业。该专业学生主要学习通信系统和通信网方面的基础理论、组成原理和设计方法，受到通信工程实践的基本训练，具备从事现代通信系统和网络的设计、开发、调测和工程应用的基本能力。
2、软件工程
软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等方面。
在现代社会中，软件应用于多个方面。典型的软件有电子邮件、嵌入式系统、人机界面、办公套件、操作系统、编译器、数据库、游戏等。同时，各个行业几乎都有计算机软件的应用，如工业、农业、银行、航空、政府部门等。
3、电子信息工程
电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科，主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。
电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。
本专业培养掌握现代电子技术理论、通晓电子系统设计原理与设计方法，具有较强的计算机、外语和相应工程技术应用能力，面向电子技术、自动控制和智能控制、计算机与网络技术等电子、信息、通信领域的宽口径、高素质、德智体全面发展的具有创新能力的高级工程技术人才。
4、车辆工程
车辆工程专业是一门普通高等学校本科专业，属机械类专业，基本修业年限为四年，授予工学学士学位。2012年，车辆工程专业正式出现于《普通高等学校本科专业目录》中。
车辆工程专业培养掌握机械、电子、计算机等方面工程技术基础理论和汽车设计、制造、试验等方面专业知识与技能。
了解并重视与汽车技术发展有关的人文社会知识，能在企业、科研院（所）等部门，从事与车辆工程有关的产品设计开发、生产制造、试验检测、应用研究、技术服务、经营销售和管理等方面的工作，具有较强实践能力和创新精神的高级专门人才。
5、土木工程
土木工程（Civil Engineering）是建造各类土地工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动，也指工程建设的对象。
即建造在地上或地下、陆上，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。
土木工程是指除房屋建筑以外，为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作及其完成的工程实体。
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理工科专业分为理、工、农、医四个学科门类，各学科专业设置如下：
一、理学
1． 数学类 ：数学与应用数学；信息与计算科学
2． 物理学类：物理学；应用物理学
3．化学：化学；应用化学
4． 生物科学类：生物科学；生物技术
5．天文学类：天文学
6． 地质学类：地质学；地球化学
7． 地理科学类：地理科学；资源环境与城乡规划管理；地理信息系统
8． 地球物理学类：地球物理学
9． 大气科学类：大气科学；应用气象学
10． 海洋科学类：海洋科学；海洋技术. 海洋学
11． 力学类：理论与应用力学
12． 电子信息科学类：电子信息科学与技术；微电子学；光信息科学与技术
13． 材料科学类：材料物理；材料化学
扩展资料：
理工类专业是指研究理学和工学两大学科门类的专业。理工，是一个广大的领域包含物理、化学、生物、工程、天文、数学及前面六大类的各种运用与组合。理工事实上是自然、科学、和科技的容合。
理学是中国大学教育中重要的一支学科,是指研究自然物质运动基本规律的科学,大学理科毕业后通常即成为理学士。与文学、工学、教育学、历史学等并列，组成了我国的高等教育学科体系。
工学研究的是技术，要求研究的越简单，能把生产成本降的越低越好；理科重视的基础科研，工科重视的实际应用。理科培养科学家，工科培养工程师。
科学生适合专业：软件行业自然是首选，软件行业每年的人才缺口数以万计，而社会能提供的人才往往无法满足社会的需求，做软件的优势潜在的市场开拓空间巨大，具备无限的商机和利润，其次软件业是高新技术产业，简单的说就是需要高智商才能从事的行业，理科学生从事的最优选择。
企业选择员工看到就是专业技术的掌握程度，所以专业就是择业的前奏，选择什么样的专业，那未来很大程度上会从事相应的职业。企业招聘中一些企业明文规定，需要本专业学生，所以专业就是择业踏入职场的敲门砖。
怎样在众多人群中脱颖而出，自身的专业技术是关键。其次，理科自身的优势，应该选择高端行业，因为本身具备逻辑分析能力、空间立体感等优势，根据自己的特长来选择专业，轻松应对以后课程的理解和掌握。最后理科选择专业的范围很广，专业最终标准看重的还是未来的发展前景。
参考资料：百度百科——理工类专业
汪俊 高红芳 黄永健
（广州海洋地质调查局 广州 510760）
第一作者简介：汪俊，男，1983年出生，助理工程师，主要从事海洋区域地质研究。E-mail:wangjun19830726@163.com
摘要 基于线性水平连续介质模型中速度随深度及双程走时的变化规律，通过3个模型实验的结果，为速度分析过程（叠加速度（Vstk）的拾取、层速度（Vn）的计算、平均速度（Va）的计算和时深转换）提供了指导依据，并应用于南海中央海盆深水区的速度分析工作中，在保证数据质量和提高工作效率方面取得了明显的效果。
关键词 速度分析 线性水平连续介质 南海中央海盆深水区 模型实验 曲线拟合
1 引言
速度是介质的重要物理属性之一，在地震资料处理和地质地球物理解释中都起着重要的作用。地震数据处理的动校正，偏移等处理工作都离不开速度数据；另外，速度作为介质的重要物性之一，它同密度、磁化率相互约束，可以减少地球物理解释中多解性问题，甚至在一定情况下速度与岩石类型相对应，为地质解释提供重要依据。
近20多年以来，多道地震勘探在中国海大范围开展，无论是前期的地震资料处理，还是后期的地质解释，速度资料都不可或缺。从多道地震数据叠加速度谱拾取叠加速度成为获取速度资料的重要手段，并被广泛地应用于各海域的地震资料解释中[1～3]，但目前这些文献中对于叠加速度拾取的注意点及其背后的理论依据却鲜有提及，这并不能给初涉此项工作的新手提供有效的参考。试想，如果能在做速度分析工作前能对速度在地层中的分布规律有整体把握，并对叠加速度拾取、层速度计算、平均速度计算和最后的时深转换这些工作流程以及这个流程中应该注意的因素有所了解，这样就会让新手尽快进入工作状态，提高工作效率，乃至对这项工作进行更进一步的改进。
2 基本规律与模型实验
2.1 速度随深度、时间的基本变化规律
地震波在地层中的传播，其速度是深度的函数.对于水平连续介质的地层，通过大量的观测数据统计，可近似地认为速度随深度连续变化的规律可表示为[4]：
南海地质研究.2010
式中：V0是Z=0时的速度（在海底一般取1.5 km/s）；β是速度增长系数；n是等于或大于1的整数。当n=1时，为线性水平连续介质，速度随深度呈线性增加，β为一个常数；当n>1时，为非线性连续介质。
线性水平连续介质数学表达式简单，也便于问题的讨论，实际工作中常把非线性简化为线性，而且线性水平连续介质模型在区域地质调查中能够满足生产需要。
在水平线性连续介质下（n=1），由公式（1）可构成微分方程：
南海地质研究.2010
可解得时间与深度的关系为：
南海地质研究.2010
将公式（3）代入公式（1）可得速度与时间的关系为：
南海地质研究.2010
上述公式表明当速度随着深度呈线性变化时，速度随时间呈指数变化，深度随时间也呈指数变化（图1（a）。
通过上述关系，以及各种速度的数学关系[1,4,5]（表1），可求出速度、时间分别与层速度（Vn）、平均速度（Va）、均方根速度（Vr）的关系。当地层分得足够密时，Vn接近真实速度，随深度呈线性变化，而Va和Vr随深度呈对数变化，而且Va<Vr（图1（b）;Vn、Va和Vr随时间都呈指数变化（图1（c））。
其中Vn为层速度，Va为平均速度，Vr为均方根速度，上述计算过程中取β＝0.5；
表1 速度资料计算公式表[1,4,5] Table 1 The table of velocities calculating formula
2.2 模型实验
一般来说，地质模型的观测数据采样率越大就越接近真实的地质情形，但在实际生产中往往只能兼顾各种成本后采用折中的办法，因此有必要对数据采样率对后续数据处理的影响进行研究，以至对数据处理过程出现的现象有基本的把握。通过以下3个模型实验来了解在一些特定因素（海水层、数据采样率）变化时各种速度随时间的变化规律，借此作为速度分析各环节的指导依据。
图1 线性水平连续介质模型深度、速度、时间之间的关系Fig.1 The relationship between depth,velocity and two way time based on the linear horizontally continuous m edium m odel
2.2.1 模型实验1：海水层对均方根速度（Vr）的影响
以上线性连续介质模型的速度基本变化规律并未考虑有海水的情况，但海水作为海洋地震勘探的重要影响因素，对Vr有显著的影响，进而影响CD P道集同相轴的双曲线形态和速度谱能量团的分布，应当予以考虑。
图2展示了在线性连续介质模型上加不同厚度的海水层后对Vr的影响。海水越深，Vr随深度或时间整体上越小，Vr随T0（从海底起算的双程走时）的变化率就越小，尤其当水深达到3500m以上时，TWT（双程走时）在0～1s区段，Vr随T0的变化曲线形态近乎为直线。
图2 水深对均方根速度（Vr）的影响Fig.2 The water depth has an influence on root-mean-square velocity（Vr）
2.2.2 模型实验2:Vr的采样率对计算Vn、Va的影响及应用
在理论地质模型实验过程中，可以发现，若将Vr的采样率降低，然后计算Vn、Va，得到的结果与由原采样率的Vr计算结果有明显差异。采样率降低后，经DIX 公式计算的Vn较由原采样率Vr计算的Vn偏小，Va则是较由原采样率Vr计算的Va偏大，而且采样率越低，Vn偏离原始Vn越多，而对Va的影响不太明显（图3）。
图3 均方根速度（Vr）的采样率对计算Vn、Va的影响此计算模型的水深设定为3500mFig.3 The sampling rate of Vrhas an influence on calculating interval velocity（Vn）and average velocity（Va）
因此，从实验结果可以得到以下两点启示：
1）理论上来说，Vr的拾取密度越高越好；
2）作时深转换计算时，使用Va比使用Vn更加稳定。
2.2.3 模型实验3:Vn的采样率对计算Va的影响及应用
在理论地质模型实验过程中，可以发现，Vn的疏密程度对计算Va有影响，Vn的采样率越低，所计算的Va较由原采样率的Vn计算的Va偏大越多（图4）。
图4 Vn的采样率降低对计算Va的影响Fig.4 The sam pling rate of Vnhas an influence on calculating average velocity（Va）
3 速度模型在南海中央海盆深水区速度分析中的应用
本文对速度分析问题的探讨仅限于叠加速度（Vstk）的拾取、层速度（Vn）的计算和平均速度（Va）的计算。
3.1 叠加速度（Vstk）的拾取
叠加速度（Vstk）的拾取以CDP（共反射点）数据形成超道集（对海底以上的干扰波进行切除后）为单位，然后计算相关系数，得到速度谱，速度谱上的集中能量团往往与强波阻抗界面相对应，根据能量团可以拾取相应双程反射走时（TW T）的叠加速度（Vstk），在后面的计算中，将Vstk近似为Vr（为了叙述上的方便，在本文应用部分，用Vstk代替Vr），两者的关系为[6]：
南海地质研究.2010
式中，vNMO为动校正速度，一般认为其与Vstk相同，φ为反射层的倾角。若假设地层为水平层，φ＝0，则Vstk=Vr，一般情况下，地层总是会有某个角度的倾角，因此在将倾斜地层假设为水平地层时，所获得的Vstk是偏小的，当然，由于地震剖面为时间剖面，在得到准确的速度数据前无法得知地层倾角的大小，因此我们只能在时间剖面上判断地层倾角的相对大小，在速度拾取时相应的适度加大Vstk。
另外，南海中央海盆深水区的平均海水深度在3500m以上，根据模型实验1，由此区域的多道地震资料计算的速度谱能量团分布形态给Vstk的准确拾取增加了难度（图5），原因是在浅层随单位时间的变化量太小，容易出现错误拾取。而且，由Vstk经Dix公式（表1）求取Vn时，由于Dix公式本身的放大作用，在深水条件下（海底初始双程反射走时的基值大，如3000m水深的双程反射走时基值为4000ms），Vstk的微小扰动都会引起Vn的较大变化。
图5 南海中央海盆深水区典型的速度谱Fig.5 The typical velocity spectrum in Central South China Sea basin
因此，在Vstk的拾取这个环节可以总结出以下注意点：
1）以Vstk随双程走时呈指数变化关系的特征，在集中能量团处根据与反射同相轴双曲线的拟合曲线的吻合程度拾取Vstk，尽量避免Vn的反转；
2）理论上，Vstk采样率越高越好，前提是所拾取的Vstk必须准确。但是一般速度谱的能量团数量有限和深水环境Vstk低变化率都使得Vstk的采样率不可能很高；另外，从工作效率上考虑，高采样率意味着大量时间的投入。所以，一般只在主要强能量团处拾取Vstk，通过后续的曲线拟合来弥补Vstk的采样率和深水区容易错误拾取Vstk等方面的不足；
3）在地层倾角较明显的区段，拾取Vstk时酌情加大Vstk;
3.2 层速度（Vn）的计算
通过DIX公式可将叠加速度（Vstk）转换为层速度（Vn）。根据模型实验2的结果，Vstk的低采样率使得Vn偏离实际的Vn值；个别Vstk值的错误拾取，也会导致Vn有跳变，这两者都会致使后面的平均速度（Va）计算以及时深转换出现偏差。
本文尝试用指数方程（公式6）拟合已拾取的Vskt数据点（只对沉积基底以上部分作拟合），并加密，得到的Vn、Va比拟合加密前的计算结果相比有所改善，但还是与实际情况还是有所相悖，因为从海底到海底第一个层的层速度跳跃太明显（图6），这不符合常理。尝试不成功的原因可能是选取的拟合公式不合适，所以，本次速度分析过程中并未采用这种方法，以后在这方面可以作进一步的探索。
南海地质研究.2010
式中V0=1.5,A和β是待拟合系数；
图6 男海中央海盆深水区某测线（CDP31367/36329）Vstk拟合加密前后Vn、Va的计算结果对比（仅对沉积基底以上部分做拟合）Fig.6 Ｔhe contrast beween calculating resul of Vn,Vabefore and after fitting stack velocity（Vstk）
在计算层速度（Vn）这个流程，有一个注意点就是由Vtsk数据通过DIX 公式计算Vn时，所用的时间是原始的双程反射走时（TWT），而不是从海底起算的时间（t0），因为模型实验1的结果表明，Vstk（Vr）的大小是受海水深度影响的。
3.3 平均速度（Va）的计算
由于无法从Vstk拟合来弥补采样率不足或个别Vstk值拾取错误带来的问题，而在线性水平连续介质的假设下，层速度（Vn）随双程反射走时（TWT）有严格的数学关系（公式7），呈指数变化关系，所以用公式6拟合每个速度谱点的Vn数据，根据模型实验3的结果，对Vn数据拟合加密后，所计算的Va会更接近真实情况，而且可以弥补Vstk拟合无法达到的目标，为获得更合理的Va数据打好基础（图7）。
南海地质研究.2010
式中V0=1.5，β是待拟合系数；
本文选取了南海中央海盆深水区144个速度谱点，4045个叠加速度（Vstk）数据点，计算层速度（Vn），对Vn沉积基底以上的数据点经指数方程拟合并加密，计算得到平均速度（Va），形成南海中央海盆深水区沉积地层tO-Va散点分布图（图8）。
图8的青色十字叉点是用未经拟合的Vn数据点计算得到的Va数据，绿色圆圈点是用经过拟合的Vn数据点计算得到的Va数据，前者明显在整体上大于后者，而且大于前人在整个南海范围内计算的综合Va综合曲线[7]（包括由海盆和北部陆坡的速度谱数据计算得
图7 南海中央海盆深水区某测线（CD P31367、36329）Vn拟合加密前后Va的计算结果对比Fig.7 The contrast between calculating result of Vabefore and after fitting Va
图8 南海中央海盆深水区Vn拟合前后计算t0-Va散点分布对比及其与南海以往其他数据来源[7]tO-Va综合曲线对比图Fig.8 The calculating result of Vaafter fitting Vnin central South China Sea basin deep-water area is better consistent with the older result than calculating result of Vabefore fitting Vn
4 结论与建议
3个模型实验计算结果，为速度分析过程（叠加速度（Vstk）的拾取、层速度（Vn）的计算、平均速度（Va）的计算和时深转换）提供了指导依据，主要有：
1）理论上，从叠加速度谱点上拾取Vstk数据点越多越好，但由于深水环境的特殊原因和从工作效率上的考虑，只能根据主要的强能量团与反射同相轴双曲线的拟合曲线的吻合程度拾取Vstk数据点，尽量避免Vn的反转。由Vstk采样率和个别Vstk数据点错误拾取引起的误差，可以在后续Vn的计算中用指数方程拟合加密弥补；
2）海水深度对每个谱点的Vstk值有显著影响，因此，由Vstk经DIX 公式计算Vn时，所用的时间是原始的双程反射走时（TWT），不必从海底起算；
3）做时深转换计算时，使用Va比使用Vn更加稳定。
将以上经验应用于南海中央海盆深水区的速度分析工作中，在保证数据质量和提高工作效率方面取得了明显的效果。即使这样，速度分析的一些环节还有值得研究的地方，作者认为主要有以下两点：
1）在地震数据处理过程中，若能将声波在海水层间的旅行时间扣除，则能除去海水的影响，更有利于准确地拾取Vstk数据点；
2）若能在选取Vstk拟合公式时考虑海水层厚度（双程旅行时间），可以对Vstk数据进行拟合，这样可以与Vn拟合的结果进行对比，以选择更合理的方法。
致谢：由于初次涉及速度分析工作，在这个过程中接受了广州海洋地质调查局矿产所的王衍棠高级工程师、资料处理所的李丽青高级工程师和徐华宁博士的热心帮助，在此对他们致以诚挚的感谢！
参考文献
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[2]陈强，梁广，金华峰，等.南海中部海域地震速度分析[J].海洋地质动态，2006,22（3）:1～6
[3]王衍棠，王立飞，曾祥辉，等.南黄海盆地和北黄海盆地地震速度分析[J].物探与化探，2008（,3）:241～246
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[5]熊章强，方根显.浅层地震勘探[M].北京：地震出版社，2002
[6]Yilmaz O.Seismic data Processing[M].Published by SEG,1987
[7]金庆焕.南海地质与油气资源[M].北京：地质出版社，1989
Velocity Analysis of South China Sea Central Basin deep-water area Based on the Linear horizontally continuous medium Model
Wang Jun,Gao Hongfang,Huang Yongjian
（Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760）
Abstract:Based on the linear horizontally continuous medium velocity model,through several results of three modeling experiments,we get some effective experiences on velocity analysis process,such as picking up the stack velocity（Vstk），calculating the interval velocity（Vn）,calculating the average velocity（Va）,and translating time to depth.By applying these experiences on South China Sea central basin deep-water area velocity analysis work,we get the positive effect on ensuring data qualities and improving work efficiency.
Key words:Velocity analysis;Linear horizontally continuous medium;South China Sea Central Basin deep-water area;Modeling experiment;Curve fitting
基于线性水平连续介质速度模型的南海中央海盆深水区速度分析
摘要 基于线性水平连续介质模型中速度随深度及双程走时的变化规律,通过3个模型实验的结果,为速度分析过程(叠加速度(Vstk)的拾取、层速度(Vn)的计算、平均速度(Va)的计算和时深转换)提供了指导依据,并应用于南海中央海盆深水区的速度分析工作中,在保证数据质量和提高工作效率方面取得了明显的效果。 关键词 速度分析 ...
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