地震儀器性能指標(biāo)討論

羅福龍

（東方地球物理勘探公司 裝備服務(wù)處，河北 保定 072751）

0 引言

地震儀器［1］（以下簡(jiǎn)稱儀器）是地震勘探必不可少且極為重要的精密電子測(cè)量設(shè)備，從地震波的激發(fā)、接收、數(shù)字化到記錄都在儀器控制下完成。所以，儀器的技術(shù)水平、性能品質(zhì)、應(yīng)用效果，尤其是與地震勘探密切關(guān)聯(lián)的綜合技術(shù)特性，直接關(guān)系到地震資料采集的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，甚至影響資源勘查工程的成敗。

由于儀器的綜合技術(shù)特性對(duì)地震信號(hào)的保真等具有決定性作用，所以地震勘探就特別關(guān)注和重視儀器性能指標(biāo)。為了及時(shí)有效掌控儀器的技術(shù)特性，進(jìn)而為地震資料采集提供質(zhì)量和效益保障，便特別設(shè)置性能指標(biāo)參數(shù)來(lái)衡量和檢驗(yàn)儀器能力，并以此作為評(píng)價(jià)和判定儀器技術(shù)水平的量化依據(jù)，這也應(yīng)該就是儀器性能指標(biāo)的由來(lái)和意義所在。

起初，性能指標(biāo)是針對(duì)光點(diǎn)模擬儀器設(shè)置的。基本做法是將與地震資料品質(zhì)密切相關(guān)，且有必要量化控制的儀器技術(shù)屬性，如接收頻帶、失真系數(shù)、放大倍數(shù)、系統(tǒng)噪聲等，以性能指標(biāo)形式進(jìn)行標(biāo)定。實(shí)際工作中，一般通過(guò)調(diào)校和測(cè)試手段來(lái)掌控儀器性能指標(biāo)，并以此判定儀器綜合技術(shù)特性和工作能力。幾十年來(lái)，地震勘探行業(yè)一直習(xí)慣按此方法理解和應(yīng)用儀器的性能指標(biāo)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，儀器也經(jīng)歷了多次的更新?lián)Q代，當(dāng)前已發(fā)展為以ΔΣ技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)數(shù)字儀器［2］。與過(guò)去的模擬儀器相比，今天的儀器性能指標(biāo)內(nèi)涵和外延都發(fā)生了質(zhì)的變化?，F(xiàn)行儀器的性能指標(biāo)不僅體現(xiàn)在響應(yīng)地震信號(hào)能力上，更多的是體現(xiàn)在觀測(cè)能力和通用物理特性等方面。換言之，當(dāng)前已不能單純地從響應(yīng)地震信號(hào)能力來(lái)全面衡量?jī)x器的綜合技術(shù)性能。

綜上所述，與幾十年前相比，當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)數(shù)字儀器的性能指標(biāo)，無(wú)論是內(nèi)容還是作用都有著質(zhì)的不同。傳統(tǒng)意義上對(duì)儀器性能指標(biāo)的理解和應(yīng)用已不適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要。為了更好地控制和利用儀器性能指標(biāo)服務(wù)地震勘探，下面將從實(shí)際出發(fā)，以地震勘探技術(shù)需求為依據(jù)，以儀器技術(shù)現(xiàn)狀為前提，系統(tǒng)地討論當(dāng)前儀器性能指標(biāo)的意義和作用。

1 地震勘探對(duì)儀器的要求

從總體上看，資源勘查直接追求的目標(biāo)反映到地震勘探上，就是要求獲取時(shí)間精度更高、物理位置更準(zhǔn)、信息量更豐富、保真效果更好的地震資料。轉(zhuǎn)換成對(duì)儀器的總要求是，具有先進(jìn)的技術(shù)特性，有近乎完美的地震信號(hào)響應(yīng)能力，能滿足各種觀測(cè)和作業(yè)方式，有很強(qiáng)的適應(yīng)性和實(shí)用性等。下面就以當(dāng)前勘探技術(shù)需求為前提，系統(tǒng)分析地震勘探對(duì)儀器提出的綜合性能要求。

1.1 地震資料采集對(duì)儀器特性的要求

儀器的核心作用是采集地震資料，所以其根本的技術(shù)特性就是能按需保真地響應(yīng)和記錄地震信號(hào)?？紤]到地震資料采集總是以群體觀測(cè)方式（許多地震道按特定的觀測(cè)系統(tǒng)組合同步工作）實(shí)施，這就要求儀器還具有適應(yīng)不同觀測(cè)方式和作業(yè)方法的能力。所以，從滿足地震資料采集品質(zhì)和方式劃分，可將地震資料采集對(duì)儀器特性的要求細(xì)分為地震信號(hào)響應(yīng)能力和觀測(cè)方式適應(yīng)能力兩個(gè)方面。

（1）地震信號(hào)響應(yīng)能力

根據(jù)地震勘探中地震信號(hào)的屬性特點(diǎn)及其質(zhì)量要求，通常儀器在響應(yīng)地震信號(hào)時(shí)需做到：時(shí)間同步誤差在1／4個(gè)采樣間隔內(nèi)，動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到120dB，可識(shí)別的弱小信號(hào)達(dá)微伏級(jí)（相當(dāng)于微米級(jí)的移位），相位和幅度失真盡可能地小，響應(yīng)頻帶盡可能地寬，這應(yīng)該是儀器的地震信號(hào)響應(yīng)特性基本要求。

反映到儀器的特性指標(biāo)上，地震信號(hào)響應(yīng)技術(shù)參數(shù)一般用系統(tǒng)噪聲、諧波失真、同步精度、濾波特性、增益精度等表示。

（2）觀測(cè)方式適應(yīng)能力

隨著勘探技術(shù)的進(jìn)步，觀測(cè)系統(tǒng)復(fù)雜程度和實(shí)時(shí)采集道數(shù)也日益增加，各種不同特點(diǎn)的高效作業(yè)方法也應(yīng)運(yùn)而生。這就要求儀器必須具有復(fù)雜排列管理能力和源驅(qū)動(dòng)控制能力，同時(shí)要求有足夠的地震道實(shí)時(shí)采集能力和海量數(shù)據(jù)處理能力。

反映到儀器性能指標(biāo)上，觀測(cè)方式適應(yīng)能力主要用基線（排列線）傳輸率、干線（交叉線）傳輸率、連續(xù)實(shí)時(shí)采集道數(shù)、存儲(chǔ)速度、移動(dòng)激發(fā)源管理臺(tái)數(shù)、適應(yīng)高效作業(yè)的種類數(shù)等表示。

1.2 施工組織對(duì)儀器特性的要求

作為地震勘探的實(shí)施組織方（儀器用戶），總是希望通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的儀器，在獲取優(yōu)質(zhì)地震資料的同時(shí)得到豐厚的經(jīng)濟(jì)利益。所以，在核心技術(shù)指標(biāo)不落后、主要采集功能不缺失的前提下，施工組織更關(guān)心儀器的穩(wěn)定性、可靠性、耐用性 、便利性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性，以及體積、重量、強(qiáng)度、功耗等直接感受到的物理特性。這些應(yīng)該就是施工組織（儀器用戶）對(duì)儀器特性的主體要求，即儀器要“好用”。

為滿足施工組織（儀器用戶）的要求，儀器總是不斷追求低功耗、小尺寸、輕重量、高強(qiáng)度、抗干擾、無(wú)故障等物理性能。反映到性能指標(biāo)上，一般有道平均功耗、道平均重量、道平均尺寸、防水深度、抗拉力、平均無(wú)故障時(shí)間等項(xiàng)目。

2 主要性能指標(biāo)綜述

儀器的性能指標(biāo)較多，而且不同類型和生產(chǎn)廠商的儀器在表達(dá)方式和名稱定義上也有所差異。為了明確各性能指標(biāo)與地震勘探中資料品質(zhì)、觀測(cè)能力、施工組織之間的關(guān)系，下面將從地震信號(hào)響應(yīng)特性、觀測(cè)能力特性、一般物理特性三類性能指標(biāo)，分別進(jìn)行其內(nèi)涵和作用方面的討論。

2.1 地震信號(hào)響應(yīng)特性指標(biāo)

地震信號(hào)響應(yīng)特性指標(biāo)［3］是儀器性能指標(biāo)的核心構(gòu)成，因?yàn)樗鼈冎苯雨P(guān)系到所采集地震資料的品質(zhì)。這類指標(biāo)是從傳統(tǒng)儀器中繼承而來(lái)，一般都是日、月、檢驗(yàn)的具體內(nèi)容。通常，響應(yīng)特性指標(biāo)包括噪聲、漂移、諧波失真、地震道一致性、動(dòng)態(tài)范圍、計(jì)時(shí)精度、串音隔離能力、共模抑制比等。下面將從物理意義及其對(duì)地震資料品質(zhì)的影響入手，重點(diǎn)討論幾項(xiàng)與地震信號(hào)響應(yīng)效果密切相關(guān)的指標(biāo)。

（1）等效輸入噪聲。等效輸入噪聲是指地震道輸入接標(biāo)準(zhǔn)電阻時(shí)測(cè)量?jī)x器的輸出，并將測(cè)量結(jié)果折算（除以放大倍數(shù)）到地震道輸入的均方根（RMS）電壓值，通常用微伏表示。

等效輸入噪聲主要由ADC量化噪聲和元器件熱噪聲等構(gòu)成，工作時(shí)直接疊加在輸入地震信號(hào)當(dāng)中，所以它是儀器分辨弱小信號(hào)能力的決定因素。因此，該指標(biāo)越低越好，實(shí)際上當(dāng)代儀器的噪聲已經(jīng)做得很好，只有微伏左右（遠(yuǎn)小于環(huán)境和檢波器［4］帶來(lái)的噪聲），所以就地震信號(hào)保真而言，儀器噪聲的影響可勿略不計(jì)。

（2）直流漂移。直流漂移是指儀器在響應(yīng)地震信號(hào)時(shí)因工作電源作用而附加的直流分量，其測(cè)量方法與等效輸入噪聲一樣。直流漂移反映的是儀器對(duì)直流信號(hào)隔離和抑制能力，它不會(huì)直接影響地震信號(hào)的品質(zhì)，但可能會(huì)略為影響儀器的動(dòng)態(tài)范圍。實(shí)際上，當(dāng)代儀器都有直流漂移自動(dòng)校準(zhǔn)能力，加之量值極低（不足微伏），因此本指標(biāo)的影響也可勿略不計(jì)。

（3）諧波畸變。諧波畸變是儀器響應(yīng)地震信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的非線性失真，也即產(chǎn)生寄生頻率信號(hào)的比重，一般用基波信號(hào)（輸入信號(hào)）功率與其各次諧波信號(hào)功率總和之比計(jì)算，通常用%或dB表示。

諧波畸變是一項(xiàng)綜合性能指標(biāo)，是儀器技術(shù)特性組合效果的綜合反映，也是衡量?jī)x器技術(shù)水平的重要標(biāo)志。諧波畸變主要影響儀器對(duì)地震信號(hào)的保真能力，并決定儀器的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍（低頻大信號(hào)背景下識(shí)別較高頻弱小信號(hào)的能力）。

（4）共模抑制比。共模抑制比是指儀器輸入為共模信號(hào)時(shí)測(cè)量其輸出，并將所測(cè)輸出折算到（除以放大倍數(shù)）輸入，那么共模輸入信號(hào)的有效值與折算輸入信號(hào)的有效值之比為共模抑制比，實(shí)質(zhì)上是共模信號(hào)放大倍數(shù)除差模信號(hào)放大倍數(shù)，習(xí)慣上用dB表示。

共模抑制比主要反映地震道正、負(fù)極電路的電氣對(duì)稱性和一致性，是壓制共模干擾信號(hào)的能力標(biāo)志。地震信號(hào)屬于差模信號(hào)，環(huán)境中的電磁干擾等屬于共模信號(hào)，所以一般通過(guò)提高共模抑制比來(lái)增強(qiáng)儀器抗電磁干擾的能力。

（5）地震道一致性。地震道一致性也是儀器的一項(xiàng)綜合性能指標(biāo)，主要包括振幅（增益）一致性、相伴一致性和時(shí)間一致性等內(nèi)容。由于各地震道組成獨(dú)立，那么要做到所有地震道協(xié)同一致工作，確保不同地震道對(duì)地震信號(hào)的響應(yīng)效果一致，就必須保證所有地震道的響應(yīng)特性高度一致。地震道一致性就是衡量各地震信號(hào)工作通道在振幅、相伴、時(shí)間、頻帶等特性的相似程度，也是衡量?jī)x器綜合技術(shù)水平的重要依據(jù)。

時(shí)間（同步）一致性包括各地震道每次采集零時(shí)刻的誤差和采集過(guò)程中每一個(gè)樣點(diǎn)的時(shí)刻誤差兩項(xiàng)內(nèi)容，一般用微秒表示。時(shí)間一致性決定儀器可選擇的最小采樣間隔和最大記錄長(zhǎng)度。對(duì)于具有連續(xù)采集能力的儀器，一般采用GPS授時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)同步，所以無(wú)論什么時(shí)候所有樣點(diǎn)的時(shí)刻誤差都能控制在微秒級(jí)。對(duì)于靠?jī)?nèi)部計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)采集同步的儀器，時(shí)間一致性（計(jì)時(shí)精度）是最大允許記錄長(zhǎng)度的決定因素。

振幅和相伴一致性（有時(shí)稱增益一致性），主要反映各地震道電路組成性能差異，可能影響的是地震資料的疊加效果。振幅一致性通常用%誤差表示，當(dāng)代儀器一般都能控制在1%以內(nèi)。相位一致性一般用角度或時(shí)間偏移表示，當(dāng)代儀器大多能在20微秒以內(nèi)。

（6）串音。串音是指相鄰地震道間信號(hào)相互干擾的程度，一般用串音隔離（串音的倒數(shù)）來(lái)衡量，習(xí)慣上用dB表示。測(cè)量方法是通過(guò)對(duì)某地震道輸入已知的差模信號(hào)再測(cè)量相鄰地震道的輸出，那么輸入與輸出信號(hào)的有效值之比為相鄰道串音隔離。

串音主要反映地震道之間信號(hào)相互感應(yīng)的程度，也是抗外界干擾的能力標(biāo)志。所以串音隔離越大越有利于抗拒相互干擾，當(dāng)代儀器一般都能做到100dB以上。

除此之外，還有輸入阻抗、最大允許輸入、ADC位數(shù)、動(dòng)態(tài)范圍等電氣特性類指標(biāo)。由于這些指標(biāo)意義直觀，或可由其它指標(biāo)換算而來(lái)，這里不再贅述。

2.2 觀測(cè)能力指標(biāo)

觀測(cè)能力指標(biāo)，是指儀器為滿足可能采用的觀測(cè)系統(tǒng)、排列布設(shè)方式和采集作業(yè)方法而設(shè)置的性能指標(biāo)，主要反映儀器的帶道能力、作業(yè)方法支持能力、數(shù)據(jù)路徑選擇能力、數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)能力等。隨著物探技術(shù)的發(fā)展，儀器的觀測(cè)能力指標(biāo)也在不斷增強(qiáng)和充實(shí)，這就導(dǎo)致此類指標(biāo)因儀器不同而存在明顯差異。事實(shí)上，觀測(cè)能力指標(biāo)是區(qū)別現(xiàn)代儀器綜合技術(shù)性能的關(guān)鍵所在，也是衡量?jī)x器技術(shù)先進(jìn)程度的主要依據(jù)?，F(xiàn)階段描述觀測(cè)能力的指標(biāo)主要有數(shù)據(jù)傳輸率、實(shí)時(shí)采集道數(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度、移動(dòng)激發(fā)源管理臺(tái)數(shù)和組數(shù)、支持先進(jìn)高效作業(yè)方法的種類數(shù)、復(fù)雜排列的路徑自由度等。

隨著網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)通信技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，儀器的觀測(cè)能力類指標(biāo)也在不斷充實(shí)和規(guī)范當(dāng)中，目前比較成型的有基線（排列線）數(shù)據(jù)傳輸率、干線（交叉線）數(shù)據(jù)傳輸率、連續(xù)采集功能、系統(tǒng)實(shí)時(shí)最大數(shù)據(jù)處理流量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度、實(shí)時(shí)管理可控震源臺(tái)數(shù)、排列信息傳輸路徑自由度等。這些指標(biāo)決定儀器的最大二維實(shí)時(shí)采集地震道數(shù)、三維實(shí)時(shí)采集地震道數(shù)、復(fù)雜排列設(shè)計(jì)和管理能力、各種高效采集［5］支持能力、海量數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)能力等。綜合地看，這些指標(biāo)是儀器系統(tǒng)硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)先進(jìn)程度的體現(xiàn)，也是滿足“高、精、尖”現(xiàn)代地震勘探技術(shù)需求的核心要素。雖然這些指標(biāo)不直接影響地震資料品質(zhì)，但卻影響先進(jìn)觀測(cè)方式和作業(yè)方法的實(shí)現(xiàn)，所以越來(lái)越成為競(jìng)爭(zhēng)高端物探市場(chǎng)的必備技術(shù)條件。

2.3 常規(guī)物理特性指標(biāo)

對(duì)于施工組織而言，在滿足勘探技術(shù)和質(zhì)量的前提下，總是希望儀器足夠地“好用”，也即能夠用較少的投入和付出爭(zhēng)取更多的利益回報(bào)。實(shí)踐證明，儀器“好用”與否主要取決于常規(guī)的物理特性，這些特性通常包括穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)用性、適應(yīng)性、便利性、經(jīng)濟(jì)性等。雖然這些特性并不直接影響地震資料品質(zhì)，但卻直接影響施工組織的速度、難度和效益，所以倍受儀器用戶關(guān)注和重視。事實(shí)上，這些物理特性指標(biāo)還是衡量?jī)x器工藝、材料、結(jié)構(gòu)等技術(shù)水平的主要參考。

儀器的常規(guī)物理特性指標(biāo)相當(dāng)廣泛，目前尚無(wú)完全統(tǒng)一和規(guī)范的定義，但普遍認(rèn)可且作用明顯的內(nèi)容有體積、重量、強(qiáng)度、功耗、壽命、防水深度、工作溫度、系統(tǒng)速度、完好率、抗干擾能力、平均無(wú)故障時(shí)間等。由于這些特性指標(biāo)的物理意義和作用簡(jiǎn)單明了，這里不對(duì)其做更具體的說(shuō)明。

3 當(dāng)前性能指標(biāo)問(wèn)題分析與審視觀點(diǎn)討論

國(guó)際上，有銷售業(yè)績(jī)的地震儀器制造公司多于十家，不同公司生產(chǎn)的儀器甚至同一公司生產(chǎn)的不同類型或年代的儀器，所標(biāo)稱的性能指標(biāo)各不相同，這就為儀器用戶理解和應(yīng)用這些指標(biāo)帶來(lái)諸多困難。那么，現(xiàn)行儀器的性能指標(biāo)主要存在些什么樣的問(wèn)題？這些問(wèn)題又有什么樣的危害？實(shí)際工作應(yīng)如何去理解和把握尚不規(guī)范統(tǒng)一的儀器性能指標(biāo)？弄清楚這些問(wèn)題，自然可以為更有效地應(yīng)用先進(jìn)儀器提供支持和參考。

3.1 問(wèn)題分析

雖然儀器的性能指標(biāo)在細(xì)節(jié)上千差萬(wàn)別，但關(guān)鍵項(xiàng)目基本相同且本質(zhì)作用總體一致，所存在的問(wèn)題也大同小異。綜觀當(dāng)前國(guó)際比較流行的儀器，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用體會(huì)，大致可把性能指標(biāo)存在的問(wèn)題歸結(jié)為如下幾個(gè)方面。

（1）為商業(yè)利益服務(wù)

表面上性能指標(biāo)都是衡量?jī)x器特性和技術(shù)的量化參數(shù)，實(shí)質(zhì)上生產(chǎn)廠商往往為了經(jīng)濟(jì)利益，有意用一些“鏡子”手法突出某些特性的正作用而勿略其副作用，進(jìn)而誤導(dǎo)用戶對(duì)儀器特性的全面理解。例如，節(jié)點(diǎn)儀器沒(méi)有電纜的特點(diǎn)，廠商總喜歡宣傳其重量輕、環(huán)境友好、施工便利的一面，但卻不直接說(shuō)明其不利于設(shè)備安全和地震數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)控的一面。

（2）沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)范的定義和格式

不同儀器對(duì)其性能指標(biāo)的表述多種多樣，就是完全相同的概念，不同廠家也有不同的內(nèi)涵。例如，同是動(dòng)態(tài)范圍這一指標(biāo)，有的用最大允許輸入與對(duì)應(yīng)的等效輸入噪聲比表示，有的用ADC位數(shù)表示，還有的用諧波畸變表示。又如，同是脈沖響應(yīng)指標(biāo)，有的用響應(yīng)的幅值和相伴誤差表示，有的則用響應(yīng)的頻譜特征表示。這種不規(guī)范不統(tǒng)一的表示形式，導(dǎo)致不同儀器間同類性能指標(biāo)物理意義不盡相同，且不能用統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)各種儀器的質(zhì)量檢驗(yàn)。

（3）檢測(cè)方法不一致

現(xiàn)代儀器的響應(yīng)特性指標(biāo)都是通過(guò)自身配置的軟件進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的結(jié)果也只能由軟件按內(nèi)設(shè)的門檻值進(jìn)行判定，也即檢測(cè)方法各自獨(dú)立。單從數(shù)值上看，不同儀器同一指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果可能存在明顯差異。這就使得不同儀器間同類性能指標(biāo)沒(méi)有量化可比性，也使得實(shí)測(cè)結(jié)果和儀器的固有性能沒(méi)有完全的等同關(guān)系。實(shí)際上，不同儀器的指標(biāo)測(cè)試方法、數(shù)學(xué)模型、運(yùn)算程序都各不相同。實(shí)踐也證明，測(cè)試結(jié)果的差異不僅取決于儀器的固有技術(shù)特性，更多取決于測(cè)試信號(hào)源精度、測(cè)試信號(hào)通路和運(yùn)算軟件的差異。不過(guò)，第三方檢驗(yàn)證明，采用ΔΣ技術(shù)［6］的各類儀器，其響應(yīng)特性指標(biāo)實(shí)測(cè)值總體一致。

3.2 審視觀點(diǎn)討論

針對(duì)當(dāng)前儀器性能指標(biāo)存在的問(wèn)題，實(shí)際工作中應(yīng)如何處置？各類性能指標(biāo)的內(nèi)涵應(yīng)如何把握？下面根據(jù)筆者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，來(lái)討論儀器性能指標(biāo)的應(yīng)用和理解問(wèn)題。

（1）不同儀器間同類指標(biāo)不宜量化比較

由于不同儀器之間存在對(duì)同類指標(biāo)在定義方式、測(cè)量方法等的差異，說(shuō)明標(biāo)稱的指標(biāo)不能準(zhǔn)確反映儀器的固有特性，且不同儀器的同類指標(biāo)表達(dá)的物理意義也不盡一致。所以，不能用標(biāo)稱指標(biāo)或自身實(shí)測(cè)結(jié)果直接比較儀器技術(shù)特性的優(yōu)劣，這也是理解和應(yīng)用儀器技術(shù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要引起注意的問(wèn)題。

（2）特性指標(biāo)的量值差異不影響地震資料品質(zhì)

雖然各種儀器的性能指標(biāo)可能存在明顯差異，但只要是采用ΔΣ技術(shù)的儀器，實(shí)際應(yīng)用效果證明，在響應(yīng)地震信號(hào)能力上沒(méi)有本質(zhì)差異。這是由于指標(biāo)差異不代表響應(yīng)特性差異，即使響應(yīng)特性存在細(xì)微差異也遠(yuǎn)沒(méi)有環(huán)境或檢波器對(duì)地震信號(hào)的影響大。換言之，除抗干擾能力外，就保證地震資料品質(zhì)來(lái)說(shuō)，選擇什么樣的儀器都一樣。

（3）地震信號(hào)響應(yīng)特性指標(biāo)總體一致

地震信號(hào)響應(yīng)特性指標(biāo)是儀器電氣特性的反映，而電氣特性又主要取決于基礎(chǔ)元器件的技術(shù)特性?？紤]到當(dāng)今的儀器一般都選擇全球頂級(jí)技術(shù)特性的電子器件，且都以ΔΣ技術(shù)為基礎(chǔ)，所以最終決定不同儀器的地震信號(hào)響應(yīng)特性總體一致。雖然不同儀器對(duì)性能指標(biāo)的定義和測(cè)試方法有所不同，導(dǎo)致指標(biāo)表現(xiàn)形式等也略有差異，但實(shí)際測(cè)試總體證明采用ΔΣ技術(shù)儀器的響應(yīng)特性指標(biāo)基本一致。

（4）常規(guī)物理特性決定儀器的使用效果

實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用直接感受到的更多是儀器的常規(guī)物理特性、生產(chǎn)速度是否快、設(shè)備是否方便用、適應(yīng)性是否強(qiáng)等主要物理特性。這是因?yàn)榭煽啃?、穩(wěn)定性、便利性、耐用性、適應(yīng)性、實(shí)用性等，直接關(guān)系儀器是否“好用”，也是贏得用戶口碑的關(guān)鍵因素。實(shí)際上，施工組織更關(guān)心儀器的常規(guī)物理特性，因這是獲取良好經(jīng)濟(jì)利益的基礎(chǔ)。

（5）觀測(cè)能力指標(biāo)體現(xiàn)儀器的先進(jìn)和完備程度

設(shè)計(jì)制造儀器的難點(diǎn)和區(qū)別主要在于系統(tǒng)的各種先進(jìn)、高效的觀測(cè)能力，而且儀器的技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力也主要由這些能力來(lái)體現(xiàn)。地震信號(hào)響應(yīng)能力和常規(guī)物理特性是儀器的基礎(chǔ)和必備特性，屬共性類指標(biāo)且技術(shù)難度也不高。但觀測(cè)能力特性屬個(gè)性類指標(biāo)，而且技術(shù)難點(diǎn)多。儀器是否適應(yīng)各種先進(jìn)、高效的觀測(cè)方法、滿足各種復(fù)雜的觀測(cè)系統(tǒng)，是否有足夠快和強(qiáng)的海量數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)能力，都取決于儀器觀測(cè)能力方面的技術(shù)指標(biāo)。雖然這方面的指標(biāo)既不直接影響地震資料品質(zhì)，也不影響用戶的直觀感受，但卻影響其參與高端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，也影響先進(jìn)、高效觀測(cè)技術(shù)和方法的實(shí)現(xiàn)。所以，觀測(cè)能力指標(biāo)是衡量?jī)x器先進(jìn)程度和競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志。

4 認(rèn)識(shí)與建議

通過(guò)上述討論，并結(jié)合長(zhǎng)期從事儀器應(yīng)用技術(shù)工作的經(jīng)驗(yàn)和積累，就儀器性能指標(biāo)的理解和應(yīng)用提出如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)和建議。

（1）儀器性能指標(biāo)仍有提高的空間和必要

盡管當(dāng)前儀器的綜合性能指標(biāo)可以較好地滿足地震勘探技術(shù)需求，特別是能充分滿足地震信號(hào)響應(yīng)保真的需求。但從滿足和引領(lǐng)物探技術(shù)發(fā)展角度看，儀器的性能指標(biāo)，特別是常規(guī)物理特性指標(biāo)和觀測(cè)能力指標(biāo)，還有許多完善和提升的空間。因此，為滿足未來(lái)物探技術(shù)發(fā)展的需要，儀器性能指標(biāo)仍需提高。

（2）統(tǒng)一和規(guī)范儀器性能指標(biāo)意義重大

當(dāng)前儀器的性能指標(biāo)既不統(tǒng)一也不規(guī)范，導(dǎo)致用戶很難直接依據(jù)指標(biāo)來(lái)區(qū)別儀器性能，也無(wú)法制訂統(tǒng)一的技術(shù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而造成指標(biāo)作用隱形化。為了簡(jiǎn)化用戶的工作并顯性化性能指標(biāo)的作用，就十分有必要在全球范圍內(nèi)統(tǒng)一和規(guī)范儀器性能指標(biāo)的定義和表述。考慮到儀器生產(chǎn)廠家的利益，加之缺乏能夠規(guī)范的權(quán)威組織，短時(shí)間內(nèi)或許很難統(tǒng)一和規(guī)范儀器的性能指標(biāo)。