Surface-wave analysis has been widely used for near-surface geophysical and geotechnical studies by using the dispersive characteristic of surface waves (Rayleigh or Love waves) to determine subsurface model parameters. Unlike Rayleigh waves, the dispersive nature of Love waves is independent of P-wave velocity in 1D models, which makes Love-wave dispersion curve interpretation simpler than Rayleigh waves. This reduces the degree of nonuniqueness leading to more stable inversion of Love-wave dispersion curves. To estimate the near-surface shear-wave velocities (Vs) using multichannel analysis of Rayleigh (MASW) and Love waves (MALW) for hydrologic characterization, we conducted an experiment at the Boise Hydrogeophysical Research Site (BHRS, an experimental well field located near Boise, Idaho, USA). We constructed the pseudo-3D velocity structures at the BHRS using both the MASW and MALW methods and compared the results to borehole measurements. We used the 3D Vs distribution to identify and resolve the extent of a relatively low-velocity anomaly caused by a sand channel. The Vs structure and anomaly boundaries were delineated at the meter scale and confirmed by the ground-penetrating radar surveys. The differences in shear-wave velocity determined by MASW, MALW and borehole measurements were discussed and interpreted to reflect the near-surface anisotropy associated with the hydrologic characteristics at the BHRS. Our results demonstrated that the combination of MALW and MASW can be a powerful tool for near-surface characterization.

中文翻译：

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通过瑞利波和洛夫波的多通道分析估算近地表剪切波速度结构：在博伊西水文地球物理研究站进行的一项实验

通过使用表面波（瑞利波或洛夫波）的色散特性来确定地下模型参数，表面波分析已广泛用于近地表地球物理和岩土工程研究。与瑞利波不同，洛夫波的色散性质与一维模型中的纵波速度无关，这使得洛夫波频散曲线解释比瑞利波更简单。这降低了非唯一性的程度，从而使洛夫波色散曲线更稳定地反演。为了使用瑞利 (MASW) 和洛夫波 (MALW) 的多道分析来估计近地表横波速度 (Vs) 以进行水文表征，我们在博伊西水文地球物理研究站 (BHRS，位于附近的实验井场) 进行了一项实验。美国爱达荷州博伊西）。我们使用 MASW 和 MALW 方法在 BHRS 构建了伪 3D 速度结构，并将结果与​​钻孔测量结果进行了比较。我们使用 3D Vs 分布来识别和解决由沙通道引起的相对低速异常的程度。Vs 结构和异常边界以米级划定，并由探地雷达调查证实。讨论并解释了由 MASW、MALW 和钻孔测量确定的横波速度差异，以反映与 BHRS 的水文特征相关的近地表各向异性。我们的结果表明，MALW 和 MASW 的组合可以成为近地表表征的有力工具。我们使用 3D Vs 分布来识别和解决由沙通道引起的相对低速异常的程度。Vs 结构和异常边界以米级划定，并由探地雷达调查证实。讨论并解释了由 MASW、MALW 和钻孔测量确定的横波速度差异，以反映与 BHRS 的水文特征相关的近地表各向异性。我们的结果表明，MALW 和 MASW 的组合可以成为近地表表征的有力工具。我们使用 3D Vs 分布来识别和解决由沙通道引起的相对低速异常的程度。Vs 结构和异常边界以米级划定，并由探地雷达调查证实。讨论并解释了由 MASW、MALW 和钻孔测量确定的横波速度差异，以反映与 BHRS 的水文特征相关的近地表各向异性。我们的结果表明，MALW 和 MASW 的组合可以成为近地表表征的有力工具。讨论并解释了由 MASW、MALW 和钻孔测量确定的横波速度差异，以反映与 BHRS 的水文特征相关的近地表各向异性。我们的结果表明，MALW 和 MASW 的组合可以成为近地表表征的有力工具。讨论并解释了由 MASW、MALW 和钻孔测量确定的横波速度差异，以反映与 BHRS 的水文特征相关的近地表各向异性。我们的结果表明，MALW 和 MASW 的组合可以成为近地表表征的有力工具。