第二章 文獻回顧
2.2 表面波震測法
2.2.6 施測參數之影響
多頻道表面波震測在野外施測時，單一測線直線展開如圖 2.13 所示，為了要提高訊號雜訊比，同一個炸點可反覆疊加，用以消除隨 機雜訊突顯表面波訊號。為得到地層之側向變化，必須沿施測方向移 動測線展開，每次測線展開移動之距離視側向解析度之需求而定，測 線總長度等於第一測線展開到最後一個測線展開之距離。
影響現地收錄訊號品質的因素除了測線周遭之背景雜訊與環境 之影響外，在空間解析度與與探測深度的要求下，測線展距(nΔx)、
受波器間距(Δx)與等施測參數的配置，對訊號在頻譜分析的過程中；
在空間域上的離散化(decretization)與截斷(truncation)將會對波數域上 產生資料映頻(Aliasing)與資料遺漏(Leakage); 近站支距(x0)的設定將 會造成近、遠場效應(Near field、Far field effect)等影響。以下將分別 對這些影響與施測參數的選擇做進一步的說明。
(1)映頻干擾(Aliasing)
z 時域(Temporal domain)
進行 Fourier 轉換資料時，根據取樣理論，準確表示頻譜的 頻率範圍是 1/2Δt，稱為 Nyquist frequency。因此Δt的倒數將 必須大於 2 倍訊號量測之最大頻率( fmax)，如式(2.14)所示;
為避免映頻干擾造成頻譜失真的影響，此一部分已可由現代
化震測儀選用夠小之Δt與反映頻率波設備解決。
2 max
1 f
t >
Δ ...(2-14) z 空間域(Spatial dormain)
當進行 MSASW 分析時，空間域受波器間距(Δx)不夠小可能 轉換至 f-k domain 時，將對波數 (k，wave number)產生映頻影響，造 成在 f-k domain 錯誤的能量頻譜分布，導致錯誤的尖峰值挑選。滿足
( (duration)大於訊號長度，將不會發生頻率域上資料 遺漏。若對一穩態簡諧訊號，頻率域上資料遺漏可以降至一 可接受範圍，如果(M − )1Δt使用以下準則:
min
) 1 1
(M − Δt > f ...(2-16) 其中， fmin為震源所能產生之最低頻頻率。
以現行使用之資料擷取系統而言，其取樣率及取樣點數大多可避 免映頻與資料遺漏的問題。
z 空間域
當以波場轉換法(如 f-k 分析法)分析頻散曲線時，因為計算 相位速度震波資料之空間展距(測線長度)無法無限延伸，有 限的展距相當於空間域的截斷(truncation)，使得轉換後的頻 譜產生頻譜遺漏的現象，因此測線長度必須滿足下式(2-17) 避免資料遺漏發生。
) max
1
( − Δ >λ
= N x
L ...(2-17) 其中，L 為測線長度，λmax為最大波長亦即最大探測深度。
頻率波數頻譜分析法能對震態訊號做有效的區分，尤其當 訊號由多重模態所組成，然而限制是需要足夠的側線展距 (2-17)與鄰近兩震態之波數須滿足式(2-18)才能使模態辨別 解析度提高(Lin and Chang,2004)。
L> 2kπ ...(2-18) 其中，k =k0 −k1，k0與k1為鄰近之兩震態波數，若無法足(2-17)與(2-18) 是，將影響f-k之顛峰值挑選，造成之f-k頻譜失真，於f-v dormain 頻
譜影像成暈開的現象，使多重震態不易區分。如圖2.16，dx = 4 m，
測線展距分別為256 m 及60 m，若測線之展距夠長，在f-v 頻譜可以 分辨不同振態之頻散曲線。
(3) 近場、遠場效應(Near-Far filed effect)
如圖 2-17，因近場效應的干擾，雷利波在傳離震源某一距離 後，方能將其視為平面波(Plane Wave)。在多數的情況下，表 面波之平面波傳僅在近站之距大於二分之ㄧ最大欲求波長時 發生。近站之距越大則收錄資料之低頻部份品質越佳，亦即 可量測的頻率越低。雖然表面波的能量遠大於實體波，但高 頻波(小波長)傳導於衰減效應顯著的表面層，使長支距所收錄 的訊號遭受到實體波干擾，稱之為遠場效應。