時(shí)間服務(wù)系統(tǒng)對(duì)利用走時(shí)層析成像方法進(jìn)行地下介質(zhì)速度結(jié)構(gòu)反演至關(guān)重要。海底地震儀（oceanbottom seismometer,OBS）工作期間由于沒(méi)有GPS時(shí)間接入,其時(shí)間誤差（包括守時(shí)誤差和授時(shí)誤差）主要來(lái)源于內(nèi)部石英晶振的準(zhǔn)確程度,受到外部環(huán)境變化以及開(kāi)關(guān)機(jī)等因素影響。長(zhǎng)期實(shí)踐發(fā)現(xiàn),部分國(guó)產(chǎn)OBS在記錄氣槍信號(hào)以及天然地震信號(hào)時(shí)存在較大的時(shí)間偏差。本文對(duì)2019年福建及臺(tái)灣海峽地殼結(jié)構(gòu)海陸探測(cè)實(shí)驗(yàn)所獲得的53臺(tái)次國(guó)產(chǎn)OBS記錄進(jìn)行了時(shí)間服務(wù)系統(tǒng)矯正。其中,針對(duì)OBS授時(shí)誤差,利用出海前不中斷采集的一致性試驗(yàn)和運(yùn)輸船運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的晃動(dòng)互相關(guān)進(jìn)行時(shí)間矯正;針對(duì)守時(shí)誤差,采用計(jì)算實(shí)際采樣頻率與理論采樣頻率偏差進(jìn)行矯正;通過(guò)對(duì)比矯正前后OBS記錄到的天然地震信號(hào),進(jìn)行秒級(jí)別的檢測(cè)。結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)以上步驟矯正的OBS數(shù)據(jù),其時(shí)間記錄的準(zhǔn)確性得到了顯著提高,從而降低了震相識(shí)別、走時(shí)拾取的時(shí)間誤差,為標(biāo)準(zhǔn)化國(guó)產(chǎn)OBS數(shù)據(jù)采集作業(yè)流程提供了重要參考。 

【文章來(lái)源】：熱帶海洋學(xué)報(bào). 2020,39(03)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

研究區(qū)域構(gòu)造背景及觀測(cè)

在獲得OBS記錄后,按照?qǐng)D2流程進(jìn)行走時(shí)層析成像,主要分為三個(gè)階段:信號(hào)預(yù)處理、信號(hào)分析和層析成像。時(shí)間服務(wù)系統(tǒng)對(duì)利用走時(shí)層析成像的方法進(jìn)行地下介質(zhì)速度結(jié)構(gòu)反演至關(guān)重要,如果數(shù)據(jù)中存在時(shí)間誤差,將會(huì)對(duì)震相識(shí)別、走時(shí)拾取、結(jié)構(gòu)模擬產(chǎn)生直接影響,進(jìn)而在最終得到的速度結(jié)構(gòu)模型中產(chǎn)生相應(yīng)誤差(張浩宇等,2019)。1.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和時(shí)間精度

國(guó)產(chǎn)OBS采用單片機(jī)(microcontrollers)作為集成電路的芯片。單片機(jī)是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器(CPU)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等)集成到一塊硅片上,以構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用(陳紹勇,2016)。作為傳統(tǒng)的數(shù)字地震儀(數(shù)字測(cè)震儀和數(shù)字強(qiáng)震儀),其自身晶振只作為采樣的計(jì)數(shù)器,通過(guò)GPS授時(shí)系統(tǒng)獲得當(dāng)前時(shí)刻的絕對(duì)時(shí)間,按照時(shí)間過(guò)采樣截取記錄,然后重采樣獲得等時(shí)間、等采樣長(zhǎng)度的文件;而由于水下采集的特殊性,OBS單片機(jī)通常采用外部晶振產(chǎn)生時(shí)鐘源,所以O(shè)BS時(shí)鐘周期等同于晶振周期,文件截取的方式為等長(zhǎng)度截取,如果自身晶振存在采樣偏差則會(huì)對(duì)記錄產(chǎn)生線型漂移(圖3)。國(guó)產(chǎn)OBS配置文件(.log)中明確給出了OBS晶振采樣頻率(TC值),實(shí)際晶振采樣頻率和理論采樣頻率的差值就是守時(shí)誤差產(chǎn)生的原因。OBS在接入電源以后,晶振需要256s進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài),然后進(jìn)行計(jì)數(shù),在晶振調(diào)整階段接入GPS信號(hào),會(huì)產(chǎn)生恒定的初始誤差,即授時(shí)誤差。2 國(guó)產(chǎn)OBS數(shù)據(jù)時(shí)間服務(wù)系統(tǒng)校正

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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