吉林大学学报(地球科学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (6): 2153-2163.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20250194
韩复兴1,刘水源1,高正辉1,韩江涛1,张涛2, 3,尚浩2, 3
Han Fuxing1, Liu Shuiyuan1, Gao Zhenghui1, Han Jiangtao1, Zhang Tao2, 3, Shang Hao2, 3
摘要: 微动HVSR(horizontal-to-vertical spectral ratio)法是一种高效、非侵入式的地球物理探测手段,广泛用于城市地质调查与工程勘探。然而,行人、车辆等瞬态干扰会导致HVSR曲线畸变。现有瞬态干扰剔除方法存在局限:STA/LTA(short-term-average over long-term-average)法易误判且调参复杂,手动剔除法效率低,频域窗剔除法仅关注峰值频率信息。为此,本文提出一种基于机器学习的微动HVSR数据干扰信号压制方法。首先通过提取曲线形态特征训练曲线剔除模型,用于剔除HVSR数据中显著偏离平均趋势的离群HVSR曲线;随后提取峰值特征训练峰值识别模型,用于识别曲线中的有效共振峰值;最后结合DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)聚类算法对识别出的有效峰值进行聚类与二次剔除,去除频率和振幅异常的峰值所在曲线。曲线剔除模型和峰值识别模在测试集上的F1分数分别为0.967和0.985,均表现出优异的分类性能。实际算例结果表明,本文方法在异常曲线剔除方面相较于STA/LTA法和频域窗剔除法具有更高的稳定性与准确性,处理后的曲线频谱分布更加集中,标准差曲线更加收敛,峰值更加清晰稳定。本文方法在实现高效自动处理的同时,剔除效果与手动剔除法高度一致。
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