深圳防灾减灾技术研究院林健富获国家专利权
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龙图腾网获悉深圳防灾减灾技术研究院申请的专利一种实时三维成像的地面塌陷探测预警方案获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115951409B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310020085.9,技术领域涉及:G01V1/30;该发明授权一种实时三维成像的地面塌陷探测预警方案是由林健富;王立新;郭震;黄剑涛;赵贤任;林思健设计研发完成,并于2023-01-06向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种实时三维成像的地面塌陷探测预警方案在说明书摘要公布了:本发明公开了一种实时三维成像的地面塌陷探测预警方案,其方法包括:通过安装在目标地下结构探测场地处的地震计台阵获取目标地下结构的背景噪声数据;接着基于地震计测量的背景噪声数据进行面波提取和频散曲线计算;通过地震干涉成像技术进行地下三维结构的成像,监测地下介质波速的变化,从而识别和定位速度结构的异常区域,为识别地面塌陷前兆信息提供可靠的依据。本发明提供的技术方案,在城市安全风险监测预警和管控领域可实现对城市多发易发的地面塌陷风险的实时监测和提前预警,提升城市地面塌陷预警与应急处置能力,大大地减轻塌陷风险隐患和保障人民的生命财产安全。
本发明授权一种实时三维成像的地面塌陷探测预警方案在权利要求书中公布了:1.一种实时三维成像的地面塌陷探测预警方法,其特征在于,基于地震计台阵记录背景噪声并通过互相关计算和叠加得到格林函数,然后基于格林函数反演地下的三维剪切速度结构,从而得到城市地下百米内浅层高分辨的实时三维成像结果和沉积层厚度,发现地下正在孕育发展的孔洞或者导致地面塌陷发生的风险因子并进行及时风险预警,具体的步骤包括: S1:通过安装在目标地下结构测点处的地震计台阵实时获取所述目标地下结构的背景噪声数据; S2:通过重复对两个或者多个地震计台阵记录的背景噪声信号做实时互相关计算,对所述背景噪声数据进行面波提取,得到单台地震计台阵的噪声面波椭圆率; S3:对所述背景噪声数据进行频散曲线计算; S4:基于地面塌陷引起的波速变化,联合噪声频散曲线和噪声面波椭圆率实时反演所述目标地下结构的三维速度结构和沉积层厚度; S5:根据所述地下结构的三维速度结构和沉积层厚度实时识别和定位所述目标地下结构的异常区域,发现地面塌陷的风险并发布预警信号; 其中,所述S4包括: S41:设模型划分为土壤层和基岩层,每一层通过3个B样条函数进行插值,反演地下介质的剪切波速度结构,而密度和P波速度结构则通过土壤的实验学公式予以构建,最终通过混合密度神经网络非线性反演快速获得到浅地表速度结构; S42:背景噪声实时成像通过对所有的地震计对进行互相关计算和叠加后,利用移动窗互谱法计算移动时窗内两个波形重叠部分的相对走时偏移来获得土层波速的扰动。
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