中文摘要：

研究基于单震源的定向照明地震系统的观测系统设计方法，在此基础上，提取系统的数学模型，通过数值求解揭示等效地震波场的特点和规律，在一定的噪声模型及地下介质模型下模拟地面检波器的合成地震记录。然后采用特定的定向照明波束形成算法，合成面向目标的定向地震波信号并进行自适应时延估计，通过与常规单震源地震信号的对比研究，分析定向照明技术对地震信号信噪比的改善效果。在此基础上，进一步开展定向照明偏移成像方法的研究，最终探索出一种新型高分辨率地震勘探方法。本课题研究的技术和相控震源地震技术都可以形成定向地震波，用以解决常规可控震源地震激发地震波能量有限、抗干扰能力差、勘探深度浅、地震记录信噪比低等难题。但相控震源采集成本高，控制复杂，多个激震器的一致性需要调整，而本课题只需要单震源，成本低，同样可实现定向照明目标，必将在工程地质勘察、地质灾害调查和活断层探测等非破坏性高分辨率地震勘探活动中发挥重要作用。