Study on the deep seismic wide-angle reflection/refraction profile in the middle of Longmenshan fault zone
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摘要: 射线追踪方法是研究地震波在横向非均匀地壳介质中传播的重要方法.本文推导了理论走时对网格化节点速度的偏导数公式，提出了针对深地震宽角反射/折射剖面数据反演的联合迭代法，并使用该方法对横跨龙门山断裂带中段的一条深地震宽角反射/折射剖面进行了反演和解释.首先，对每一炮的观测数据进行一维反演，在此基础上插值出一个粗略的二维速度模型；然后，使用射线追踪方法计算理论走时，再根据理论走时与观测走时的拟合程度对二维模型进行调整，以获得更加接近实际的二维速度模型；最后，利用联合迭代法对观测走时进行反演，经反复迭代使所有接收点理论走时与实测走时的残差平方和最小，最终获取该剖面的二维地壳速度结构.反演结果表明：测线东段的沉积盖层明显厚于中段褶皱带和西部高原，中部褶皱带部分地区出现基岩裸露；构造转换带两侧的地层分界面近于水平层状分布，其西侧的中、下地壳内各存在一个层间速度间断面；构造转换带内存在薄厚不等的低速层，自西向东有增厚趋势.此外，龙门山断裂带的3条主断裂向下深切结晶基底，这是由于西部松潘—甘孜地块自西向东运动，受到刚性扬子地块的阻挡，沿铲式断裂向上爬升所致；而在断层上盘距地表约15 km深处出现的最大剪应力极值区，正是发生汶川MS8.0地震的震源位置.Abstract: Ray tracing is an important method to study seismic wave propagating in the lateral inhomgeneous media of the crust. Partial derivatives of theoretical trival time with respect to the velocity at the meshing point of the model are derived. Simultaneous iterative reconstruction tomography (SIRT for short) method is used to invert the data of a deep seismic wide-angle reflection/refraction profle across the middle of Longmenshan fault zone, which can cover the shortage of time consuming and non-quantitative error analysis for trial-and-error method. Observed data for each shot are firstly inverted to get a one-dimensional velocity model, and then a simple two-dimensional velocity model is obtained by interpolating method. The two-dimensional model is adjusted by fitting observed and theoretical travel times, which makes the new model more close to the real one. SIRT method is further used to travel time inversion, and thus reaches final two-dimensional crustal velocity structure. The inverted result shows that the deposit in the east part of the profile is thicker than that in the middle folded zone and the western plateau, and there is basement rock appearing in the part area of the middle folded zone. The interfaces of the strata in the two sides of the transitional zone are almost horizontal, and in the western side of the transitional zone, there is a discontinuity interface in both the middle and lower crust. In addition, there are also lower velocity layers with different thickness in the transitional zone, and their thickness shows an increase tendency from east to west. It should be mentioned, that the three main faults in Longmenshan fault zone cut deeply the bottom of basement, which was resulted from the upward climbing movement of Songpan-Garze block to the eastern direction along a shovel-like fault and prevented from Yangtze block. There is a maximum shear stress region in the footwall of the fault inside the upper crust at the depth of 15 km, which is just the source location of the MS8.0 Wenchuan earthquake.
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Keywords:
- Longmenshan fault zone /
- deep seismic sounding /
- SIRT /
- velocity structure /
- travel time inversion
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引言
随着地震观测和信息科技的发展，新一代的观测手段将信息化与数字化结合在一起。而地震观测初期是在纸上使用模拟地震仪记录地震波形（冯锐，2018），因此模拟地震图纸对于地震研究而言是特别珍贵和可靠的历史资料。随着时间的流逝以及季节的变换，很多历史地震图纸被虫蛀，或者由于潮湿环境导致宝贵的资料面临着腐烂无法利用的危机（孔晖，陈小平，2017）。为了便于今后的地震科研工作，地震图纸电子化、数字化存储这项任务变得迫在眉睫（林松鹤，2005）。2013年河北省地震局率先开展了对地震图纸的数字化扫描抢救工作，研发了一套地震图纸存储系统，并针对河北省的地震图纸设计了个性化的图纸信息录入软件（蒋宏毅等，2015）。由于本次模拟地震资料抢救项目是针对全国的模拟测震图纸，需要设计适用于全国各省的图纸扫描录入工作，同时又要满足有特殊情况的图纸扫描录入，例如有的地区气候潮湿，图纸保存不善，图纸发霉变烂，图章部分信息模糊缺失不清等情况。
通过对全国模拟地震图纸的分析和研究，将图纸的数字化过程分为三个阶段（蒋宏毅等，2015）：模拟地震图纸的扫描、基础信息的录入及其数字化应用与服务系统的建立。本次软件开发工作拟通过分析扫描仪器的参数，根据模拟地震资料扫描项目的相关需求对图纸文件命名，在确保图纸扫描质量的情况下尽量减少描工作量并降低存储成本，同时对模拟地震图纸基础信息录入中的各个参数设定校验规则，以减少人工失误和工作量，为录入的信息建立模拟地震资料抢救项目数据库，为地震科研工作提供数据服务。
引言
随着地震观测和信息科技的发展，新一代的观测手段将信息化与数字化结合在一起。而地震观测初期是在纸上使用模拟地震仪记录地震波形（冯锐，2018），因此模拟地震图纸对于地震研究而言是特别珍贵和可靠的历史资料。随着时间的流逝以及季节的变换，很多历史地震图纸被虫蛀，或者由于潮湿环境导致宝贵的资料面临着腐烂无法利用的危机（孔晖，陈小平，2017）。为了便于今后的地震科研工作，地震图纸电子化、数字化存储这项任务变得迫在眉睫（林松鹤，2005）。2013年河北省地震局率先开展了对地震图纸的数字化扫描抢救工作，研发了一套地震图纸存储系统，并针对河北省的地震图纸设计了个性化的图纸信息录入软件（蒋宏毅等，2015）。由于本次模拟地震资料抢救项目是针对全国的模拟测震图纸，需要设计适用于全国各省的图纸扫描录入工作，同时又要满足有特殊情况的图纸扫描录入，例如有的地区气候潮湿，图纸保存不善，图纸发霉变烂，图章部分信息模糊缺失不清等情况。
通过对全国模拟地震图纸的分析和研究，将图纸的数字化过程分为三个阶段（蒋宏毅等，2015）：模拟地震图纸的扫描、基础信息的录入及其数字化应用与服务系统的建立。本次软件开发工作拟通过分析扫描仪器的参数，根据模拟地震资料扫描项目的相关需求对图纸文件命名，在确保图纸扫描质量的情况下尽量减少描工作量并降低存储成本，同时对模拟地震图纸基础信息录入中的各个参数设定校验规则，以减少人工失误和工作量，为录入的信息建立模拟地震资料抢救项目数据库，为地震科研工作提供数据服务。
1. 模拟地震图纸简介
模拟地震图纸主要分为三类：一是笔绘图纸（图1），二是熏烟图纸（图2），三是相纸图纸（图3）。模拟地震图纸本身包含的信息包括：地震的波形，是用地震仪器在纸上记录的地震发生时的波形；图章信息（刘瑞丰，2016），是地震台工作人员填写的地震记录，包括台站名称、编号、仪器类型、日期、上下纸时间、放大倍数、钟差以及相关工作人员的签名等，如图4所示。本次工作内容是将图纸进行数字化存储，电子化的图纸文档能更方便科研人员的地震科学研究，工作要求是图纸图形化文件、图纸基础信息录入以及图纸原件三者之间一一对应，三者缺一不可，作为一组相互不可或缺的文件存在。
1. 模拟地震图纸简介
模拟地震图纸主要分为三类：一是笔绘图纸（图1），二是熏烟图纸（图2），三是相纸图纸（图3）。模拟地震图纸本身包含的信息包括：地震的波形，是用地震仪器在纸上记录的地震发生时的波形；图章信息（刘瑞丰，2016），是地震台工作人员填写的地震记录，包括台站名称、编号、仪器类型、日期、上下纸时间、放大倍数、钟差以及相关工作人员的签名等，如图4所示。本次工作内容是将图纸进行数字化存储，电子化的图纸文档能更方便科研人员的地震科学研究，工作要求是图纸图形化文件、图纸基础信息录入以及图纸原件三者之间一一对应，三者缺一不可，作为一组相互不可或缺的文件存在。
2. 模拟地震图纸电子化扫描
用于地震观测模拟图纸记录的地震仪大多采用滚筒来记录地震波形，常用的记录滚筒和记录纸参数列于表1 （蒋宏毅等，2015）。
表 1 地震观测常用记录滚筒及记录纸参数（引自蒋宏毅等，2015）Table 1. Commonly used recording drum and recording paper parameters of seismic observation （after Jiang et al，2015）地震仪器型号 记录道数 滚筒长度/cm 滚筒直径/cm 记录面积/cm2 记录纸尺寸/cm2 纸张类型 DD-1 3 45 23 72×45 82×45 铜版纸 DK-1 5 50 23 72×50 82×50 铜版纸 ×73 3 37 30 94×37 104×37 铜版纸 768 6 50 32 96×50 100×50 薄型记录纸 DSL-3 3 38 19.5 61×38 71×38 铜版纸 DSL-1 1 33 11.5 36×33 46×33 铜版纸 流动仪 1 19.5 24.5 77×20 87×20 铜版纸 基式 3 37 30 94×37 104×37 示波仪器感光纸 763 3 37 30 94×37 104×37 示波仪器感光纸 从表1可以知道，不同的地震记录仪器所对应的图纸大小不一样，扫描出来的图纸图片大小也不一样。为了能最大化地保证扫描图片的质量，决定采用png格式进行图片存储。模拟地震图纸的扫描质量主要由分辨率、色彩深度和图像失真率这三个指标决定（许呈辰，2010），其中最主要的是分辨率，高分辨率主要与输入分辨率、表示分辨率和输出分辨率密切相关，但分辨率越高存储量就越大，存储成本就越高（王晶，2016）。通过分析研究最终确定的扫描分辨率为600 dpi，为了保证图片不失真，采用24位色彩深度进行扫描，具体参数列于表2。
表 2 地震图纸扫描参数Table 2. Seismogram scanning parameters扫描仪器
类型色彩 有效扫描宽度
/mm最大扫描厚度
/mm光学分辨率
/dpi扫描速度
/（mm·s−1）平板扫描仪
滚筒扫描仪支持黑白和彩色扫描
（色深≥24位）≥900 （A0幅面），
长度不限20 600 ≥50.8 （彩色），
≥ 304.8 （黑白）2. 模拟地震图纸电子化扫描
用于地震观测模拟图纸记录的地震仪大多采用滚筒来记录地震波形，常用的记录滚筒和记录纸参数列于表1 （蒋宏毅等，2015）。
表 1 地震观测常用记录滚筒及记录纸参数（引自蒋宏毅等，2015）Table 1. Commonly used recording drum and recording paper parameters of seismic observation （after Jiang et al，2015）地震仪器型号 记录道数 滚筒长度/cm 滚筒直径/cm 记录面积/cm2 记录纸尺寸/cm2 纸张类型 DD-1 3 45 23 72×45 82×45 铜版纸 DK-1 5 50 23 72×50 82×50 铜版纸 ×73 3 37 30 94×37 104×37 铜版纸 768 6 50 32 96×50 100×50 薄型记录纸 DSL-3 3 38 19.5 61×38 71×38 铜版纸 DSL-1 1 33 11.5 36×33 46×33 铜版纸 流动仪 1 19.5 24.5 77×20 87×20 铜版纸 基式 3 37 30 94×37 104×37 示波仪器感光纸 763 3 37 30 94×37 104×37 示波仪器感光纸 从表1可以知道，不同的地震记录仪器所对应的图纸大小不一样，扫描出来的图纸图片大小也不一样。为了能最大化地保证扫描图片的质量，决定采用png格式进行图片存储。模拟地震图纸的扫描质量主要由分辨率、色彩深度和图像失真率这三个指标决定（许呈辰，2010），其中最主要的是分辨率，高分辨率主要与输入分辨率、表示分辨率和输出分辨率密切相关，但分辨率越高存储量就越大，存储成本就越高（王晶，2016）。通过分析研究最终确定的扫描分辨率为600 dpi，为了保证图片不失真，采用24位色彩深度进行扫描，具体参数列于表2。
表 2 地震图纸扫描参数Table 2. Seismogram scanning parameters扫描仪器
类型色彩 有效扫描宽度
/mm最大扫描厚度
/mm光学分辨率
/dpi扫描速度
/（mm·s−1）平板扫描仪
滚筒扫描仪支持黑白和彩色扫描
（色深≥24位）≥900 （A0幅面），
长度不限20 600 ≥50.8 （彩色），
≥ 304.8 （黑白）3. 模拟地震图纸基础信息录入
针对模拟地震资料抢救的工作需求，编写模拟测震图纸基础信息录入软件，该软件主要包括模拟测震台站图纸基础信息录入部分和模拟遥测台网图纸基础信息录入部分。开发框架为.Net Framework，开发语言为C#，使用的是WinForm窗体开发方式，开发环境为Visual Studio 2015 （周岚，2017），使用xml文件作为录入的数据存储方式（李由等，2002）保存至本地。通过研究分析地震图纸的图章内容确定录入软件界面主要包含的信息有台网名称、台网代码、台站名称、台站代码、仪器类型、记录方式、上纸时间、下纸时间、图纸尺寸、备注、图纸文件命名等，以其配合图纸扫描入库工作。
根据图纸扫描工作需求，配合开发图纸基础信息录入软件，软件界面设计的主要依据为地震图纸图章上所对应的内容，方便整理归档与后期的查询入库（刘正凯等，2001），数据存储方式为每天产生一个以录入当天日期命名的xml文件（王大伟等，2018）存储数据，例如20190401.xml。
本软件支持的操作系统为Windows7及以上，使用Winform开发的原因在于其便捷性及其使用的简洁性（于磊，2018），拖动控件即可完成界面的可视化，自动生成后台对应代码只需相应补充所需功能即可。软件设计的总体结构如图5所示，首先以图纸图章作为研究内容，通过WinForm窗体开发来进行界面设计，再通过.Net应用开发实现信息录入功能，通过客户端/服务器结构模式将数据写入xml文件，最终开发出模拟地震资料基础信息录入应用程序。
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图 5 模拟测震图纸基础信息录入软件的总体结构图Figure 5. Software structure for basic information input of analog seismograms1） 模拟测震台站图纸基础信息录入界面（刘瑞丰等，1995）主要包括台网名称、台网代码、台站名称、台站代码、仪器类型、记录方式（主要是指图纸类型：图章、笔绘记录、烟熏记录、相纸记录，在图纸命名中分别用0，1，2，3来表示）、上纸时间、下纸时间、图纸尺寸、图纸文件命名、备注等，如图6所示。
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图 6 模拟测震台站图纸基础信息录入软件界面Figure 6. Entry software interface of basic information about analog seismograms of a seismic station为了提高录入效率，减少修改次数和出错率，台网名称、台网代码、台站名称、台站代码、仪器类型、记录方式部分内容灰显，在内容不变的情况下可不用修改，直接录入下面的内容即可，如若需要修改则点击修改按钮。台网名称与台网代码、台站名称与台站代码、台网与台站都分别设计联动操作，并设有Tab快捷键、小键盘操作可以切换至下一个输入项，这样不仅能节省很多时间，而且降低了出错率。
本软件收集的台网名称及代码、台站名称及代码等信息保存在StationInfoData.xml文件中，仪器型号保存在InstrumentTypeData.xml中，这些信息作为软件界面中下拉框数据源。
图纸命名规则需囊括台网代码、台站代码、仪器类型、记录方式、上纸时间、下纸时间，每部分之间使用半角下划线 “_” 进行分割，这样可以保证图纸名称与图纸一一对应，并且图纸名称可以完全地、唯一地标志这张图纸，例如：国家台站图纸命名为国家台网代码_台站代码_仪器类型_开始时间_结束时间_记录方式，具体如CB_CD2_DD-1_198101150809_198101160709_1.png。软件中设计了统计信息包括已录入条数和今日录入条数，方便工作人员统计工作量。同样，模拟遥测台网图纸基础信息录入软件中也有统计信息。
2） 模拟遥测台网图纸基础信息录入界面信息包括：台网名称、台网代码、遥测台网名称、遥测台网代码、子台站名称、子台站代码、其它子台站名称代码、记录方式（同模拟测震台站图纸基础信息录入中的记录方式）、上纸时间、下纸时间、图纸尺寸、图纸文件命名、备注等（王淑辉等，2008），如图7所示。为了降低出错率，台网、遥测台网、子台相互之间三级联动，台网名称与台网代码之间二级联动，遥测台网名称与遥测台网代码之间二级联动。
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图 7 模拟遥测台网图纸基础信息录入软件界面Figure 7. Entry software interface of basic information about analog seismograms of telemetry networks本软件收集的台网名称及代码、遥测台网名称及代码保存在DrawingDataRemote.xml中，这些信息作为软件界面中下拉框及选择框的数据源。
遥测台网图纸命名规则需囊括台网代码、遥测台网代码、子台站代码、记录方式、上纸时间、下纸时间，每部分之间使用半角下划线 “_” 进行分割，例如省级遥测台网图纸命名为省级台网代码_遥测台网代码_记录编号_开始时间_结束时间_记录方式，具体如HE_ZJK_子台1-子台2-…-子台n_1981011508_1981011607_X.png，X＝0，1，2，3。
本文针对未收集全的台站信息提供输入框进行手动添加，添加的格式为 “子台代码-子台名称” ，例如ABC-中国台；如果是流动台站，添加的格式为 “LD-子台站代码-子台站名称” ，例如LD-ABC-中国台。
3. 模拟地震图纸基础信息录入
针对模拟地震资料抢救的工作需求，编写模拟测震图纸基础信息录入软件，该软件主要包括模拟测震台站图纸基础信息录入部分和模拟遥测台网图纸基础信息录入部分。开发框架为.Net Framework，开发语言为C#，使用的是WinForm窗体开发方式，开发环境为Visual Studio 2015 （周岚，2017），使用xml文件作为录入的数据存储方式（李由等，2002）保存至本地。通过研究分析地震图纸的图章内容确定录入软件界面主要包含的信息有台网名称、台网代码、台站名称、台站代码、仪器类型、记录方式、上纸时间、下纸时间、图纸尺寸、备注、图纸文件命名等，以其配合图纸扫描入库工作。
根据图纸扫描工作需求，配合开发图纸基础信息录入软件，软件界面设计的主要依据为地震图纸图章上所对应的内容，方便整理归档与后期的查询入库（刘正凯等，2001），数据存储方式为每天产生一个以录入当天日期命名的xml文件（王大伟等，2018）存储数据，例如20190401.xml。
本软件支持的操作系统为Windows7及以上，使用Winform开发的原因在于其便捷性及其使用的简洁性（于磊，2018），拖动控件即可完成界面的可视化，自动生成后台对应代码只需相应补充所需功能即可。软件设计的总体结构如图5所示，首先以图纸图章作为研究内容，通过WinForm窗体开发来进行界面设计，再通过.Net应用开发实现信息录入功能，通过客户端/服务器结构模式将数据写入xml文件，最终开发出模拟地震资料基础信息录入应用程序。
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图 5 模拟测震图纸基础信息录入软件的总体结构图Figure 5. Software structure for basic information input of analog seismograms1） 模拟测震台站图纸基础信息录入界面（刘瑞丰等，1995）主要包括台网名称、台网代码、台站名称、台站代码、仪器类型、记录方式（主要是指图纸类型：图章、笔绘记录、烟熏记录、相纸记录，在图纸命名中分别用0，1，2，3来表示）、上纸时间、下纸时间、图纸尺寸、图纸文件命名、备注等，如图6所示。
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图 6 模拟测震台站图纸基础信息录入软件界面Figure 6. Entry software interface of basic information about analog seismograms of a seismic station为了提高录入效率，减少修改次数和出错率，台网名称、台网代码、台站名称、台站代码、仪器类型、记录方式部分内容灰显，在内容不变的情况下可不用修改，直接录入下面的内容即可，如若需要修改则点击修改按钮。台网名称与台网代码、台站名称与台站代码、台网与台站都分别设计联动操作，并设有Tab快捷键、小键盘操作可以切换至下一个输入项，这样不仅能节省很多时间，而且降低了出错率。
本软件收集的台网名称及代码、台站名称及代码等信息保存在StationInfoData.xml文件中，仪器型号保存在InstrumentTypeData.xml中，这些信息作为软件界面中下拉框数据源。
图纸命名规则需囊括台网代码、台站代码、仪器类型、记录方式、上纸时间、下纸时间，每部分之间使用半角下划线 “_” 进行分割，这样可以保证图纸名称与图纸一一对应，并且图纸名称可以完全地、唯一地标志这张图纸，例如：国家台站图纸命名为国家台网代码_台站代码_仪器类型_开始时间_结束时间_记录方式，具体如CB_CD2_DD-1_198101150809_198101160709_1.png。软件中设计了统计信息包括已录入条数和今日录入条数，方便工作人员统计工作量。同样，模拟遥测台网图纸基础信息录入软件中也有统计信息。
2） 模拟遥测台网图纸基础信息录入界面信息包括：台网名称、台网代码、遥测台网名称、遥测台网代码、子台站名称、子台站代码、其它子台站名称代码、记录方式（同模拟测震台站图纸基础信息录入中的记录方式）、上纸时间、下纸时间、图纸尺寸、图纸文件命名、备注等（王淑辉等，2008），如图7所示。为了降低出错率，台网、遥测台网、子台相互之间三级联动，台网名称与台网代码之间二级联动，遥测台网名称与遥测台网代码之间二级联动。
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图 7 模拟遥测台网图纸基础信息录入软件界面Figure 7. Entry software interface of basic information about analog seismograms of telemetry networks本软件收集的台网名称及代码、遥测台网名称及代码保存在DrawingDataRemote.xml中，这些信息作为软件界面中下拉框及选择框的数据源。
遥测台网图纸命名规则需囊括台网代码、遥测台网代码、子台站代码、记录方式、上纸时间、下纸时间，每部分之间使用半角下划线 “_” 进行分割，例如省级遥测台网图纸命名为省级台网代码_遥测台网代码_记录编号_开始时间_结束时间_记录方式，具体如HE_ZJK_子台1-子台2-…-子台n_1981011508_1981011607_X.png，X＝0，1，2，3。
本文针对未收集全的台站信息提供输入框进行手动添加，添加的格式为 “子台代码-子台名称” ，例如ABC-中国台；如果是流动台站，添加的格式为 “LD-子台站代码-子台站名称” ，例如LD-ABC-中国台。
4. 模拟地震图纸基础信息数字化录入与校验
模拟地震图纸录入信息校验（蒋宏毅等，2015）的传统方法是多人检查并修正，根据图纸电子化的初衷，在信息录入的时候进行校验。根据经验目前使用以下几种校验规则（张伟强，2014）：对于上下纸时间的校验，首先输入的字符串应包括年月日时分，字符串长度为12，不得小于或者大于12，并且只能输入数字，通过取得时间字符串的不同长度，可以分别得到年、月、日、时、分，并对这些日期时间分别进行校验， “年” 的范围为1900—2015年之间， “月” 的范围为1—12月，当 “日” 的范围为1，3，5，7，8，10，12月时是31天，闰年2月为29天，平年2月为28天， “时” 的范围为00—23， “分” 的范围为00—59，并且上纸时间应小于下纸时间，平日里上纸时间理应小于下纸时间24小时或12小时，但是当地震多时，换纸会比较频繁，无法确定具体的时间差（王丽艳等，2016）。如果上纸时间大于等于下纸时间，会有弹框提示 “不允许上纸时间大于等于下纸时间” 。
对于图纸名称的校验，首先不能重复，如有重复的图片名称，弹框则提示 “图纸名称已存在” 。图纸名称需用半角下划线 “_” 分割，被分割的时间和记录方式部分有固定的字符串长度，如果不符合校验规则，不允许保存。
4. 模拟地震图纸基础信息数字化录入与校验
模拟地震图纸录入信息校验（蒋宏毅等，2015）的传统方法是多人检查并修正，根据图纸电子化的初衷，在信息录入的时候进行校验。根据经验目前使用以下几种校验规则（张伟强，2014）：对于上下纸时间的校验，首先输入的字符串应包括年月日时分，字符串长度为12，不得小于或者大于12，并且只能输入数字，通过取得时间字符串的不同长度，可以分别得到年、月、日、时、分，并对这些日期时间分别进行校验， “年” 的范围为1900—2015年之间， “月” 的范围为1—12月，当 “日” 的范围为1，3，5，7，8，10，12月时是31天，闰年2月为29天，平年2月为28天， “时” 的范围为00—23， “分” 的范围为00—59，并且上纸时间应小于下纸时间，平日里上纸时间理应小于下纸时间24小时或12小时，但是当地震多时，换纸会比较频繁，无法确定具体的时间差（王丽艳等，2016）。如果上纸时间大于等于下纸时间，会有弹框提示 “不允许上纸时间大于等于下纸时间” 。
对于图纸名称的校验，首先不能重复，如有重复的图片名称，弹框则提示 “图纸名称已存在” 。图纸名称需用半角下划线 “_” 分割，被分割的时间和记录方式部分有固定的字符串长度，如果不符合校验规则，不允许保存。
5. 讨论与结论
本文主要介绍了模拟地震资料抢救工作的主要工作内容及技术方案，其中模拟地震资料图纸基础信息录入软件的设计与实现是本文的主要内容，通过分析地震图纸、地震仪器的特性以及图纸图片分辨率，确定了扫描仪的工作参数、录入数据的存储方式和存储内容；并根据命名规则来设计图纸基础信息录入软件，对于扫描工作中遇到的问题，给出了初步的解决方案；通过校验规则来避免由于人为而造成的错误，提高了工作效率。
全国预计将会有950多万张测震图纸需要扫描，扫描图纸的图片和录入信息结果将会展示到模拟地震资料抢救信息公开平台上，科研人员可以去网站上查看并下载地震图纸缩略图。模拟地震资料电子化存储的成果有重大历史意义，不仅能够永久保存因环境等原因发生霉变的图纸，而且还可以将电子化存储成果用于地震分析数字化处理研究，为地震科研提供可靠的数据。
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图 1 龙门山区域主要活动构造及深地震测深剖面位置图
F1:江油—灌县断裂；F2:北川—映秀断裂；F3:汶川—茂县断裂
Figure 1. Main active tectonic settings and location of the deep seismic sounding profile in Longmenshan region
F1: Jiangyou-Guanxian fault; F2: Beichuan-Yingxiu fault; F3: Wenchuan-Maoxian fault
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图 2 龙门山断裂带中段及两侧宽角反射/折射观测系统及检波器高程
Figure 2. Layout of wide-angle reflection/ refraction observatory system of the middle Longmenshan fault zone and elevation of receivers along the profile
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3 深地震测深地震记录截面及走时拾取图 (折合速度为6.0 km/s)
黑色短线表示拾取的走时. (a) SP1; (b) SP5; (c) SP8
3. Seismic record sections and picked travel times for the shots SP1 (a), SP5 (b) and SP8 (c)
Reduced travel time is 6.0 km/s, and black short lines represent picked travel times
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3 深地震测深地震记录截面及走时拾取图 (折合速度为6.0 km/s)
黑色短线表示拾取的走时. (d) SP9; (e) SP12; (f) SP13
3. Seismic record sections and picked travel times for the shots SP9 (d), SP12 (e) and SP13 (f)
Reduced travel time is 6.0 km/s, and black short lines represent picked travel times
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4 单炮基于一维速度模型的走时拟合图. (a) SP1; (b) SP5；(c) SP8
小矩形框内曲线表示一维速度模型；实线代表理论走时，红点代表拾取走时
4. Computed travel-time data of single shot based on 1-D velocity model
(a) SP1; (b) SP5; (c) SP8. The curves in the small frame represent the 1-D velocity model. Solid lines represent theory travel time, red dots represent observed travel time
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4 单炮基于一维速度模型的走时拟合图. (d) SP9; (e) SP12；(f) SP13
小矩形框内曲线表示一维速度模型；实线代表理论走时，红点代表拾取走时
4. Computed travel-time data of single shot based on 1-D velocity model
(d) SP9; (e) SP12; (f) SP13. The curves in the small frame represent the 1-D velocity model. Solid lines represent theory travel time, red dots represent observed travel time
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图 5 速度网格单元
空心圈表示射线点，红色圆点表示插值点
Figure 5. Velocity grid cell
Open circles represent ray points, and red dots represent interpolation points
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图 6 迭代反演的走时残差平方和与迭代次数变化关系曲线
Figure 6. Relationship between the sum of travel time residual squares and iteration number of inversion
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7 基于二维速度模型的走时拟合图. (a) SP1; (b) SP5
左图为反演迭代前结果，右图为反演迭代第11次时结果.黑色符号表示理论走时，红色符号表示实测走时，箭头表示炮点位置
7. Travel-times fitting based on 2-D velocity model. (a) SP1; (b) SP5
Left panels represent the results befor inversion, right panels represent the results after 11 iteration inversions. Black symbols represent theory travel times, red symbols represent observed travel times, arrows represent shot location
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7 基于二维速度模型的走时拟合图. (c) SP8; (d) SP9; (e) SP12; (f) SP13
左图为反演迭代前结果，右图为反演迭代第11次时结果.黑色符号表示理论走时，红色符号表示实测走时，箭头表示炮点位置
7. Travel-times fitting based on 2-D velocity model. (c) SP8; (d) SP9; (e) SP12; (f) SP13
Left panels represent the results befor inversion, right panels represent the results after 11 iteration inversions. Black symbols represent theory travel times, red symbols represent observed travel times, arrows represent shot location
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图 8 宽角反射/折射剖面二维P波速度结构图
红色星形表示汶川地震震源在剖面上的投影，白色水平箭头表示块体运动方向F1：江油—灌县断裂；F2：北川—映秀断裂；F3：汶川—茂县断裂
Figure 8. 2-D P wave velocity model along the wide-angle reflection/refraction profile The red star represents the projection of hypocenter of the Wenchuan earthquake
The red star represents the projection of hypocenter of the Wenchuan earthquake on the profile, and the white horizontal arrows represent the direction of block motion F1: Jiangyou-Guanxian fault; F2: Beichuan-Yingxiu fault; F3: Wenchuan-Maoxian fault
表 1 炮点参数一览表
Table 1 Shot parameters list
炮点
编号桩号
/km炮点坐标 药量
/kg平均井深
/m高程
/m地理位置 东经/° 北纬/° SP1 113.478 105°30′02″ 30°36′51″ 1800 61 280 四川省遂宁市新桥镇黄连沱村 SP5 255.298 104°18′26″ 31°23′14″ 800 20 486 四川省绵竹县绵远乡双狮村 SP8 290.191 104°03′13″ 31°37′07″ 1000 10 1310 四川省绵竹县清平乡长河坝村 SP9 320.638 103°48′10″ 31°47′26″ 600 26.5 1 712 四川省茂县沟口乡五家村 SP12 467.784 102°24′14″ 32°24′44″ 2688 20.8 3596 四川省红原县龙日坝乡 SP13 545.360 101°48′49″ 32°55′08″ 2814 42.5 3468 四川省阿坝县麦昆乡 
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表 2 用于反演的全部震相及其走时数据统计
Table 2 Statistics of the phases and travel times used in inversion
炮点 Pg P1 P2 P3 P4 P5 PM Pn SP1 31 27 - 26 - - 48 12 SP5 136 83 63 35 56 - 72 6 SP8 105 106 94 58 69 40 63 13 SP9 155 101 89 73 84 37 - 13 SP12 81 73 88 94 91 77 85 11 SP13 65 36 26 55 33 55 61 10 合计 573 426 360 347 359 209 329 65 注：“-”表示无此震相.
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