一种地质异常点探测方法及装置

技术领域

本发明涉及地质探测领域，尤其涉及一种地质异常点探测方法及装置。

背景技术

在城市浅层工程勘察中，地球物理方法受到场地、环境、地质条件的限制，在5-50m深度的范围中探测精度较低。在深度低于5m的范围中，利用地质雷达可将该深度范围内的地层及管线、空洞、孤石等异常查明，并能达到工程地质任务要求；而当探测深度在5-50m范围时，地质雷达探测深度受到限制，电法类方法分辨率低，地震波探测常规数据处理方法成像精度不能满足工程地质任务需求，面波方法效率低；且通过频散曲线上“之”字形拐点划分地层界面、判断空洞、断层破碎带等异常体，其误差较大；对小尺度异常体识别难度大。

发明内容

本发明提供一种地质异常点探测方法及装置，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

本发明一方面提供一种地质异常体探测方法，包括：

获取N个第一地震数据集，N个所述第一地震数据集中共包含M个接收道对应的M个第一地震数据，N个所述第一地震数据集是接收N次由震源发射的震波得到的，每次震波分别由M

计算M个接收道与震源的中点位置，得到M个第一中心点，对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，根据L个第二中心点对N个第一地震数据集进行拆分，得到L个第二地震数据集，所述L为小于等于M的正整数；

对于L个第二地震数据集进行偏移距处理，得到对应的L个第三地震数据集，每个所述第三地震数据集包含对应的接收道接收到的K个散射波的振幅和时长，每个所述散射波是由对应的异常点对震源发射的震波反射得到的；

对于每一个第三地震数据集：对该第三地震数据集进行速度分析，得到每个散射波的速度数据，对于该第三地震数据集中的每个散射波：根据该散射波的所述时长和所述速度数据，计算出该散射波对应的异常点的深度数据，得到该第三地震数据集多个对应的接收道对应的K个深度数据；

将每一个接收道的K个所述深度数据进行合并得到第一深度数据集，所述第一深度数据集包含L*K个所述深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序，将所有第三地震数据集的所述振幅进行合并得到振幅数据集，所述振幅数据集包含L*K个所述振幅，其中每一个接收道对应的K个振幅按照时长由小到大进行排序，所述时长为该振幅对应的散射波的所述时长；

对于所有第一地震数据集，将两个相邻的接收道确定为A道和B道，将A道和B道对应的地震数据做互相关处理，分别得到M

根据每一个B道对应的相关函数绘制对应的面波频散曲线，将面波频散曲线中的每个拐点确定为异常点，得到K个异常点，计算每个异常点的深度数据，得到所述B道对应的K个深度数据；

将所有B道对应的所述深度数据进行合并得到第二深度数据集，若存在J个接收道位置相同的B道，则对于B道中对应的K个深度，每个深度存在J个深度数据，取该J个深度数据的平均数作为该深度的深度数据，最后得到H个接收道位置不同的B道和与B道对应的K个深度数据，所述第二深度数据集包含H*K个深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序；

若L大于H，则对于第一深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第二深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)；

根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值；

若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

其中，所述得到差值分数值后，该方法还包括：

若差值分数值大于预设阈值，则对于每一个第三地震数据集：降低每个散射波的速度数据，对于该第三地震数据集中的每个散射波：根据该散射波的所述时长和所述速度数据，计算出该散射波对应的异常点的深度数据，得到该第三地震数据集对应的接收道的K个深度数据；

将每一个接收道的M个所述深度数据进行合并得到第一深度数据集，所述第一深度数据集包含L*K个所述深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序，将所有第三地震数据集的所述振幅进行合并得到振幅数据集，所述振幅数据集包含L*K个所述振幅，其中每一个接收道对应的K个振幅按照时长由小到大进行排序，所述时长为该振幅对应的散射波的所述时长；

改变第二深度数据集中所有存在J个接收道位置相同的B道中根据对应J个深度数据平均数取得K个深度数据的值，最后得到H个接收道位置不同的B道和与B道对应的K个深度数据，所述第二深度数据集包含H*K个深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序；

若L大于H，则对于第一深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第二深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)；

根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值；

若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

其中，所述获取N个第一地震数据集之前，该方法还包括：

选取与所有接收道同水平面的N个任意位置作为震源，在震源处激发震波；

M

其中，所述根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值，该方法包括：

对于所有差值的绝对值通过公式

其中，所述得到第一深度数据集和第二深度数据集后，该方法还包括：

若L小于H，则对于第二深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第一深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第一深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第一深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)；

根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值；

若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

本发明另一方面提供一种地质异常体探测装置，包括：

采集模块，用于获取N个第一地震数据集，N个所述第一地震数据集中共包含M个接收道对应的M个第一地震数据，N个所述第一地震数据集是接收N次由震源发射的震波得到的，每次震波分别由M

计算模块，用于计算M个接收道与震源的中点位置，得到M个第一中心点，对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，根据L个第二中心点对N个第一地震数据集进行拆分，得到L个第二地震数据集，所述L为小于等于M的正整数；

处理模块，用于对于L个第二地震数据集进行偏移距处理，得到对应的L个第三地震数据集，每个所述第三地震数据集包含对应的接收道接收到的K个散射波的振幅和时长，每个所述散射波是由对应的异常点对震源发射的震波反射得到的；

分析模块，用于对于每一个第三地震数据集：对该第三地震数据集进行速度分析，得到每个散射波的速度数据，对于该第三地震数据集中的每个散射波：根据该散射波的所述时长和所述速度数据，计算出该散射波对应的异常点的深度数据，得到该第三地震数据集多个对应的接收道对应的K个深度数据；

所述处理模块，还用于将每一个接收道的K个所述深度数据进行合并得到第一深度数据集，所述第一深度数据集包含L*K个所述深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序，将所有第三地震数据集的所述振幅进行合并得到振幅数据集，所述振幅数据集包含L*K个所述振幅，其中每一个接收道对应的K个振幅按照时长由小到大进行排序，所述时长为该振幅对应的散射波的所述时长；

所述处理模块，还用于对于所有第一地震数据集，将两个相邻的接收道确定为A道和B道，将A道和B道对应的地震数据做互相关处理，分别得到M

所述处理模块，还用于根据每一个B道对应的相关函数绘制对应的面波频散曲线，将面波频散曲线中的每个拐点确定为异常点，得到K个异常点，计算每个异常点的深度数据，得到所述B道对应的K个深度数据；

所述处理模块，还用于将所有B道对应的所述深度数据进行合并得到第二深度数据集，若存在J个接收道位置相同的B道，则对于B道中对应的K个深度，每个深度存在J个深度数据，取该J个深度数据的平均数作为该深度的深度数据，最后得到H个接收道位置不同的B道和与B道对应的K个深度数据，所述第二深度数据集包含H*K个深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序；

所述计算模块，还用于若L大于H，则对于第一深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第二深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)；

所述计算模块，还用于根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值；

所述分析模块，还用于若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

其中，所述分析模块，还用于若差值分数值大于预设阈值，则对于每一个第三地震数据集：降低每个散射波的速度数据，对于该第三地震数据集中的每个散射波：根据该散射波的所述时长和所述速度数据，计算出该散射波对应的异常点的深度数据，得到该第三地震数据集对应的接收道的K个深度数据；

所述处理模块，还用于将每一个接收道的M个所述深度数据进行合并得到第一深度数据集，所述第一深度数据集包含L*K个所述深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序，将所有第三地震数据集的所述振幅进行合并得到振幅数据集，所述振幅数据集包含L*K个所述振幅，其中每一个接收道对应的K个振幅按照时长由小到大进行排序，所述时长为该振幅对应的散射波的所述时长；

所述处理模块，还用于改变第二深度数据集中所有存在J个接收道位置相同的B道中根据对应J个深度数据平均数取得K个深度数据的值，最后得到H个接收道位置不同的B道和与B道对应的K个深度数据，所述第二深度数据集包含H*K个深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序；

所述计算模块，还用于若L大于H，则对于第一深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第二深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)；

所述计算模块，还用于根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值；

所述分析模块，还用于若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

其中，所述采集模块，还用于选取与所有接收道同水平面的N个任意位置作为震源，在震源处激发震波；

所述采集模块，还用于M

其中，所述计算模块，还用于对于所有差值的绝对值通过公式

其中，所述分析模块，还用于若L小于H，则对于第二深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第一深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第一深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第一深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)；

所述计算模块，还用于根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值；

所述分析模块，还用于若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

在本发明上述的方案中，通过从第一地震数据集中提取散射波和面波，从而对地下的异常点进行深度计算，得到第一深度数据集和第二深度数据集，再利用两个深度数据集计算差值分数，若差值分数符合预期，则通过第一深度数据集和差值分数确定地下的异常点，能够精确地探测浅表(3-50米深度范围)裂隙、空洞、溶洞、孤石、地下暗河、城市道路脱空、高铁路基脱空等小尺度异常体，通过计算接收道与震源的中心点对第一地震数据集拆分得到第二地震数据集能够有效提高探测效率，通过判断差值是否符合预期，若不符合则重新计算，减少了探测的误差，利用散射波和面波联合探测，克服了原来面波对浅层分层特性在横向上连续性差和误差较大的缺点。

附图说明

图1示出了一实施例提供的地质异常点探测方法流程图

图2示出了一实施例提供的地质异常点探测方法偏移距处理示意图

图3示出了一实施例提供的地质异常点探测方法时深转换示意图

图4示出了一实施例提供的地质异常点探测装置结构示意图

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了提高地质异常点探测中的效率，减少探测异常点的误差，如图1所示，本发明一实施例提供了一种地质异常点探测方法，该方法包括：

步骤101，获取N个第一地震数据集，N个所述第一地震数据集中共包含M个接收道对应的M个第一地震数据，N个所述第一地震数据集是接收N次由震源发射的震波得到的，每次震波分别由M

获取N个第一地震数据集，在需要探测的地区的地面水平位置上按照道间距1-5m，排列长度20-100m来布置多个检波器，也就是接收道的位置，在多个接收道所处的水平位置选取N个任意位置利用炸药或机器人为地制造震波，使多个接收道接收到地下异常体接收到震波后反射的地震信息，将多个检波器接收到的地震信息收集到一个集合中，得到第一地震数据集，制造了N次震波得到了N个第一地震数据集，每次震波所布置的检波器位置和数量可能都不同，分别为M

步骤102，计算M个接收道与震源的中点位置，得到M个第一中心点，对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，根据L个第二中心点对N个第一地震数据集进行拆分，得到L个第二地震数据集，所述L为小于等于M的正整数。

计算M个接收道与震源的中点位置，因为有多个震源，计算出的M个第一中心点中可能有位置相同的，所以要对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，若是第一中心点中不存在位置相同的，则L等于M，所以L小于等于M，根据L个第二中心点将N个第一地震数据集中的M个第一地震数据进行拆分，将中心点位置在同一个第二中心点位置的第一地震数据分到同一个第二地震数据集中，得到L个第二地震数据集。

步骤103，对于L个第二地震数据集进行偏移距处理，得到对应的L个第三地震数据集，每个所述第三地震数据集包含对应的接收道接收到的K个散射波的振幅和时长，每个所述散射波是由对应的异常点对震源发射的震波反射得到的。

对于L个第二地震数据集进行偏移距处理，如图2所示，按照地震波的传播过程，我们可以得出公式1：

步骤104，对于每一个第三地震数据集：对该第三地震数据集进行速度分析，得到每个散射波的速度数据，对于该第三地震数据集中的每个散射波：根据该散射波的所述时长和所述速度数据，计算出该散射波对应的异常点的深度数据，得到该第三地震数据集多个对应的接收道对应的K个深度数据。

在第三地震数据集中做速度分析，当给定一个速度v

步骤105，将每一个接收道的K个所述深度数据进行合并得到第一深度数据集，所述第一深度数据集包含L*K个所述深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序，将所有第三地震数据集的所述振幅进行合并得到振幅数据集，所述振幅数据集包含L*K个所述振幅，其中每一个接收道对应的K个振幅按照时长由小到大进行排序，所述时长为该振幅对应的散射波的所述时长。

如图4所示，根据时间信息对应的双曲线顶点所在道的位置，将所有第三地震数据集的深度数据放置到深度域剖面中，根据深度域剖面中多个深度信息和对应的道的位置，输出第一深度数据集YS(x，z)，同时输出振幅数据集YSA，其中，第一深度数据集中每个道对应的K个深度数据由小到大排序，振幅数据集中每一个接收道对应的K个振幅按照时长由小到大进行排序。

步骤201，对于所有第一地震数据集，将两个相邻的接收道确定为A道和B道，将A道和B道对应的地震数据做互相关处理，分别得到M

在N个第一地震数据集中，分别将每个第一地震数据集中相邻的接收道确定为A道和B道，将A道和B道接收的第一地震数据做互相关处理，得到相关函数u，相关函数u的公式为V

步骤202，根据每一个B道对应的相关函数绘制对应的面波频散曲线，将面波频散曲线中的每个拐点确定为异常点，得到K个异常点，计算每个异常点的深度数据，得到所述B道对应的K个深度数据。

根据相关函数u，绘制出面波频散曲线，在面波频散曲线的拐点处，确定存在地质异常，其深度由公式5：H＝λ

步骤203，将所有B道对应的所述深度数据进行合并得到第二深度数据集，若存在J个接收道位置相同的B道，则对于B道中对应的K个深度，每个深度存在J个深度数据，取该J个深度数据的平均数作为该深度的深度数据，最后得到H个接收道位置不同的B道和与B道对应的K个深度数据，所述第二深度数据集包含H*K个深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序。

将在所有面波频散曲线中得到的(M-N)*K个深度信息放置到测线上，横坐标为计算面波频散曲线的相关函数u的相邻道的B道的位置，纵坐标为深度数据，对于B道位置相同的接收道中的多个深度数据，以该道内第一个深度数据为中心，创建一个宽度为0.1-0.2m左右的窗口(可调参数)，若窗口内的深度数据数量不等于相同的接收道的数量，则选取该横坐标内下一个深度数据为中心，创建窗口，直到窗口内的深度数据数量等于相同的接收道的数量，则取该窗口内所有深度数据的平均深度值作为新的深度数据，将该道内的所有深度数据计算完后，计算下一个有相同道的接收道内的深度数据，直到所有深度数据都计算完毕，最后输出第二深度数据集YM(x，z)，YM包括H*K个不同的接收道的位置和对应的深度数据。

步骤301，若L大于H，则对于第一深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第二深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)。

步骤101、102、103、104和105可以和步骤201、202和203两边同时进行，在步骤105中得到第一深度数据集和在步骤203中得到第二深度数据集后，计算第一深度数据集和第二深度数据集的差值，若第一深度数据集中包含的接收道的数量L大于第二深度数据集中包含的接收道的数量H，则以第一深度数据集中包含的接收道为准，例如在YS中第i道有3个异常点，且位置坐标为sj1、sj2、sj3，与YM中第i道提取的异常点mj1、mj2、mj3进行差值运算，即|sj1-mj1|、|sj2-mj2|、|sj3-mj3|，若在YS中没有异常的位置点记为0，形成一个稀疏差值矩阵。

步骤302，根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值。

δ

步骤303，若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

判断代表散射波与面波异常差异的差值分数值||δ||

在步骤302中，所述得到差值分数值后：在一可实施方式中，若差值分数值大于预设阈值，则对于每一个第三地震数据集：降低每个散射波的速度数据，对于该第三地震数据集中的每个散射波：根据该散射波的所述时长和所述速度数据，计算出该散射波对应的异常点的深度数据，得到该第三地震数据集对应的接收道的K个深度数据；

若散射波与面波异常差值分数值||δ||

将每一个接收道的M个所述深度数据进行合并得到第一深度数据集，所述第一深度数据集包含L*K个所述深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序，将所有第三地震数据集的所述振幅进行合并得到振幅数据集，所述振幅数据集包含L*K个所述振幅，其中每一个接收道对应的K个振幅按照时长由小到大进行排序，所述时长为该振幅对应的散射波的所述时长；

将所有重新计算的第三地震数据集的深度数据放置到深度域剖面中，根据深度域剖面中多个深度信息和对应的道的位置，输出第一深度数据集YS(x，z)，同时输出振幅数据集YSA，其中，第一深度数据集中每个道对应的K个深度数据由小到大排序，振幅数据集中每一个接收道对应的K个振幅按照时长由小到大进行排序。

改变第二深度数据集中所有存在J个接收道位置相同的B道中根据对应J个深度数据平均数取得K个深度数据的值，最后得到H个接收道位置不同的B道和与B道对应的K个深度数据，所述第二深度数据集包含H*K个深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序；

将在所有面波频散曲线中得到的(M-N)*K个深度信息放置到测线上，横坐标为计算面波频散曲线的相关函数u的相邻道的B道的位置，纵坐标为深度数据，对于B道位置相同的接收道中的多个深度数据，以该道内第一个深度数据为中心，创建一个宽度与之前不同的窗口(可调参数)，若窗口内的深度数据数量不等于相同的接收道的数量，则选取该横坐标内下一个深度数据为中心，创建窗口，直到窗口内的深度数据数量等于相同的接收道的数量，则取该窗口内所有深度数据的平均深度值作为新的深度数据，将该道内的所有深度数据计算完后，计算下一个有相同道的接收道内的深度数据，直到所有深度数据都计算完毕，最后输出第二深度数据集YM(x，z)，YM包括H*K个不同的接收道的位置和对应的深度数据。

若L大于H，则对于第一深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第二深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)；

重新计算新的第一深度数据集和第二深度数据集的差值，若第一深度数据集中包含的接收道的数量L大于第二深度数据集中包含的接收道的数量H，则以第一深度数据集中包含的接收道为准，例如在YS中第i道有3个异常点，且位置坐标为sj1、sj2、sj3，与YM中第i道提取的异常点mj1、mj2、mj3进行差值运算，即|sj1-mj1|、|sj2-mj2|、|sj3-mj3|，若在YS中没有异常的位置点记为0，形成一个稀疏差值矩阵。

根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值；

δ

若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

判断重新计算的代表散射波与面波异常差异的差值分数值||δ||

在步骤101中，所述获取N个第一地震数据集之前：在一可实施方式中，选取与所有接收道同水平面的N个任意位置作为震源，在震源处激发震波；

在需要探测的地区的地面水平位置上按照道间距1-5m，排列长度20-100m来布置多个检波器，也就是接收道的位置，在多个接收道所处的水平位置选取N个任意位置利用炸药或机器人为地制造震波。

M

多个接收道接收到地下异常体接收到震波后反射的地震信息，将多个检波器接收到的地震信息收集到一个集合中，得到第一地震数据集，制造了N次震波得到了N个第一地震数据集。

在步骤302中，所述根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值：在一可实施方式中，对于所有差值的绝对值通过公式

δ

在步骤105和203中，所述得到第一深度数据集和第二深度数据集后：在一可实施方式中，若L小于H，则对于第二深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第一深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第一深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第一深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)；

计算第一深度数据集和第二深度数据集的差值，若第一深度数据集中包含的接收道的数量L小于第二深度数据集中包含的接收道的数量H，则以第二深度数据集中包含的接收道为准，例如在YM中第i道有3个异常点，且位置坐标为mj1、mj2、mj3，与YS中第i道提取的异常点sj1、sj2、sj3进行差值运算，即|mj1-sj1|、|mj2-sj2|、|mj3-sj3|，若在YM中没有异常的位置点记为0，形成一个稀疏差值矩阵。

根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值；

δ

若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

判断代表散射波与面波异常差异的差值分数值||δ||

在本发明上述的方案中，通过从第一地震数据集中提取散射波和面波，从而对地下的异常点进行深度计算，得到第一深度数据集和第二深度数据集，再利用两个深度数据集计算差值分数，若差值分数符合预期，则通过第一深度数据集和差值分数确定地下的异常点，能够精确地探测浅表(3-50米深度范围)裂隙、空洞、溶洞、孤石、地下暗河、城市道路脱空、高铁路基脱空等小尺度异常体，通过计算接收道与震源的中心点对第一地震数据集拆分得到第二地震数据集能够有效提高探测效率，通过判断差值是否符合预期，若不符合则重新计算，减少了探测的误差，利用散射波和面波联合探测，克服了原来面波对浅层分层特性在横向上连续性差和误差较大的缺点。

本发明一实施例还提供了一种地质异常点探测装置，如图4所示，该装置包括：

采集模块10，用于获取N个第一地震数据集，N个所述第一地震数据集中共包含M个接收道对应的M个第一地震数据，N个所述第一地震数据集是接收N次由震源发射的震波得到的，每次震波分别由M

计算模块20，用于计算M个接收道与震源的中点位置，得到M个第一中心点，对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，根据L个第二中心点对N个第一地震数据集进行拆分，得到L个第二地震数据集，所述L为小于等于M的正整数；

处理模块30，用于对于L个第二地震数据集进行偏移距处理，得到对应的L个第三地震数据集，每个所述第三地震数据集包含对应的接收道接收到的K个散射波的振幅和时长，每个所述散射波是由对应的异常点对震源发射的震波反射得到的；

分析模块40，用于对于每一个第三地震数据集：对该第三地震数据集进行速度分析，得到每个散射波的速度数据，对于该第三地震数据集中的每个散射波：根据该散射波的所述时长和所述速度数据，计算出该散射波对应的异常点的深度数据，得到该第三地震数据集多个对应的接收道对应的K个深度数据；

所述处理模块30，还用于将每一个接收道的K个所述深度数据进行合并得到第一深度数据集，所述第一深度数据集包含L*K个所述深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序，将所有第三地震数据集的所述振幅进行合并得到振幅数据集，所述振幅数据集包含L*K个所述振幅，其中每一个接收道对应的K个振幅按照时长由小到大进行排序，所述时长为该振幅对应的散射波的所述时长；

所述处理模块30，还用于对于所有第一地震数据集，将两个相邻的接收道确定为A道和B道，将A道和B道对应的地震数据做互相关处理，分别得到M

所述处理模块30，还用于根据每一个B道对应的相关函数绘制对应的面波频散曲线，将面波频散曲线中的每个拐点确定为异常点，得到K个异常点，计算每个异常点的深度数据，得到所述B道对应的K个深度数据；

所述处理模块30，还用于将所有B道对应的所述深度数据进行合并得到第二深度数据集，若存在J个接收道位置相同的B道，则对于B道中对应的K个深度，每个深度存在J个深度数据，取该J个深度数据的平均数作为该深度的深度数据，最后得到H个接收道位置不同的B道和与B道对应的K个深度数据，所述第二深度数据集包含H*K个深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序；

所述计算模块20，还用于若L大于H，则对于第一深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第二深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)；

所述计算模块20，还用于根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值；

所述分析模块40，还用于若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

其中，所述分析模块40，还用于若差值分数值大于预设阈值，则对于每一个第三地震数据集：降低每个散射波的速度数据，对于该第三地震数据集中的每个散射波：根据该散射波的所述时长和所述速度数据，计算出该散射波对应的异常点的深度数据，得到该第三地震数据集对应的接收道的K个深度数据；

所述处理模块30，还用于将每一个接收道的M个所述深度数据进行合并得到第一深度数据集，所述第一深度数据集包含L*K个所述深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序，将所有第三地震数据集的所述振幅进行合并得到振幅数据集，所述振幅数据集包含L*K个所述振幅，其中每一个接收道对应的K个振幅按照时长由小到大进行排序，所述时长为该振幅对应的散射波的所述时长；

所述处理模块30，还用于改变第二深度数据集中所有存在J个接收道位置相同的B道中根据对应J个深度数据平均数取得K个深度数据的值，最后得到H个接收道位置不同的B道和与B道对应的K个深度数据，所述第二深度数据集包含H*K个深度数据，其中每一个接收道的K个深度数据由小到大排序；

所述计算模块20，还用于若L大于H，则对于第一深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第二深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第二深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)；

所述计算模块20，还用于根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值；

所述分析模块40，还用于若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

其中，所述采集模块10，还用于选取与所有接收道同水平面的N个任意位置作为震源，在震源处激发震波；

所述采集模块10，还用于M

其中，所述计算模块20，还用于对于所有差值的绝对值通过公式

其中，所述分析模块40，还用于若L小于H，则对于第二深度数据集中每一个接收道：若根据该接收道的位置能够找到该接收道在第一深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和其在第一深度数据集中位置最接近的接收道中的第i个深度数据计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，若根据该接收道的位置无法找到该接收道在第一深度数据集中位置最接近的接收道，则将该接收道第i个深度数据和0计算差值的绝对值，得到该接收道对应的K个差值的绝对值，所述i∈(1，K)；

所述计算模块20，还用于根据所有接收道的差值的绝对值和在所述振幅数据集中的振幅得到差值分数值；

所述分析模块40，还用于若差值分数值小于预设阈值，则根据第一深度数据集和差值分数值确定异常点。

除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。