相关前沿域中震源地震资料的滤波

相关前沿域中震源地震资料的滤波

一、相关前域内对可控震源地震资料的滤波(论文文献综述)

黄德智[1](2021)在《基于反射波信号相似性的地震波场分离方法研究》文中研究说明地震波场分离本质上是分离地震波场内不同类型的地震波。根据波场分离目的,波场分离可以分很多类型,如信号和噪声的分离、不同类型信号的分离等。常用的滤波分离波场方法中,Radon变换和τ-p变换等方法将地震波场在其变换域中收敛到不同“点”上,根据信号和噪声的分布区域差异,通过切除噪声区域的方法实现噪声与信号的分离;F-K变换等频谱滤波方法,也是根据信号和噪声在频谱分布中的分布区域差异,采用切除噪声区域的方法实现噪声与信号的分离。虽然将信号变换到不同域内使信号和噪声的分布相对易于区分,但它们之间的分布范围仍然存在重叠。这使得切除的噪声区域中必然会包含信号成分,或者保留的信号区域中包含噪声成分,致使分离结果中的信号与噪声分离不完全;同时因为各种滤波方法的局限性,滤波时还会产生混波和假频等现象。经振幅补偿及纵波速度动校正后,多源地震混合采集地震波场(混采波场)、常规地震波场和多波多分量波场各分量中的纵波,在共中心点(CMP)道集内各地震道同时刻信号为同一反射点的信号,它们的振幅、相位基本一致,具有很好的相似性;经振幅补偿及横波速度动校正后,共转换点(CCP)道集内各地震道相同时刻横波地震信号为同一转换点的横波信号,它们的频谱也具有很好的相似性。根据叠加统计原理,动校正后CMP道集或CCP道集内各地震道中的随机噪声叠加结果趋于零,叠加道是由道集内各地震道与对应动校正速度的信号叠加生成,与噪声无关;所以叠加道的振幅、相位与道集内各地震道同时刻对应地震信号的振幅、相位也具有似性关系。因此,以叠加道为模型道对CMP道集或CCP道集内各地震道进行相似性滤波可以去除地震数据中的噪声。混采波场的滤波分离方法主要基于波场中信号的相干性,以及混叠噪声在非炮集时空域道集中的随机性。人们利用波场中信号和混叠噪声的这种差异,应用不同滤波方法在不同域内分离混采波场中的信号和混叠噪声;多波多分量地震波场的分离主要根据地震波的运动学特征和动力学特征等,在不同域采用滤波等方法对多波多分量地震数据进行波场分离;多次波的分离主要依据其与一次反射波在速度、极性、振幅、时间、周期等方面的差异进行分离。综上,本文对混采波场、多波多分量地震波场和含多次波地震波场,分别研究它们在CMP道集、CCP道集、炮集、共偏移距道集(COG)和共检波点道集(CRG)等时空域道集,以及它们在Radon变换、FK变换、傅里叶变换和S变换等域中不同类型信号和噪声的分布,提出基于反射波信号相似性的地震波场分离方法。本文根据混采波场、多波多分量地震波场和含多次波地震波场的波场特征,利用振幅补偿后应用纵波速度动校正后的各波场中CMP道集内地震道与叠加道间的信号相似性,以及振幅补偿后应用横波速度动校正的CCP道集内地震道与叠加道间的信号相似性,以叠加道的S变换频谱为模型设计自适应滤波器,对道集内各地震道的S变换频谱进行多级滤波,并用多级滤波的结果进行模型迭代,对原地震波场重新进行分离以提取波场中的信号,实现信号与噪声或不同类型信号的分离。本文试算过程中,采用理论地震数据合成理论混采地震数据和实际地震数据合成实际混采地震数据方法进行混采波场分离试算;多波多分量地震波场分离和多次波分离,分别采用理论地震数据和实际地震数据进行试算。为了验证本文方法的有效性,除对试算数据在波场分立前后采用同一振幅水平显示外,对波场分离前后的理论数据也分别进行S变换谱对比。试算结果表明,本文方法可有效提取混采波场中的有效反射信号,有效提取多波地震数据中的横波波场,有效去除地震波场中的多次波。本文方法是基于叠加道与地震道S变换频谱间相似性分析的一种自适应全频带信号提取方法,在信号提取过程中不会破坏信号的频谱和时空分布,可有效避免其它滤波方法所产生的假频、混波等现象。

赵驰[2](2021)在《基于多域去噪的多源多波场地震信号分离研究》文中研究指明地震数据采集是地球物理勘探中非常重要的一个环节,三维高密度地震采集往往耗时长且花费巨大,因此随着油气勘探开发的逐步深入,提高效率对于油气勘探来说至关重要。基于此,人们提出了多源地震数据采集方法弥补传统地震采集技术的效率不足。多源地震采集采用多个震源同时激发(或者按照一定延迟时激发)同步接收,可以大幅度减少采集时间从而降低采集成本。多源地震数据采集虽提高了采集效率但同时也给地震数据带来了严重的混叠噪音,无法对其直接进行常规地震数据处理,所以在地震数据处理之前必须要对多源地震数据进行波场分离来得到相对比较干净的单炮地震记录。为了更好的解决多源地震数据带来的噪声问题,本文提出利用基于改进的S变换域多源地震信号分离方法进行多源地震数据分离。首先,从数学以及物理角度出发对多源地震数据采集进行理论分析。其次对多源地震数据当中的混叠噪声以及随机噪声进行伪分离,消除延迟时对混合震源数据的影响。然后对伪分离的地震数据进行动校正处理,并将动校正后道集数据转换到S变换域。最后使用改进的S变换方法设计自适应滤波器对混叠噪声进行去噪,并且通过多次循环迭代不断增强有效信号,直至得到相对比较干净的单炮地震记录。理论数据及实际资料试算表明,本文研究的基于改进的S变换域多源地震信号分离方法能够对多源地震数据进行保幅分离,获得多倍数的与传统地震采集一样的地震资料,大大提高采集效率,为三维高密度多源地震资料分离处理提供技术支持。

孟祥羽[3](2021)在《复杂海洋声学环境下的反射地震响应及相关处理方法研究》文中研究表明伴随着海上石油勘探靶区从浅水区向深水区的扩展以及海上时移地震的普及,由复杂海洋声学环境产生的影响逐渐得到重视。野外观测数据和理论研究表明,随机起伏的海面使地震波发生了多次复杂的散射;而深海声道速度分布又改变着波场的传播方向与走时。此时,如果仍按照经典地震勘探理论,将其近似为表面绝对水平的均匀各向同性介质,会在后续的偏移成像等数据处理流程中引入海洋声学环境的近似误差和影响。关于这种影响,在水声学和地震海洋学等领域,虽然已经进行了一定程度的研究。但在勘探地震领域,这种影响的相关处理问题仍没有得到有效解决。还存在以下问题:(1)由于研究目标、处理方法以及前提条件的不同,水声学和地震海洋学的相关研究结论难以直接应用于勘探地震领域;(2)除常规的反射和透射外,勘探地震问题常常利用多次反射等复杂的波场信息,进而形成了更为复杂的海洋声学环境影响;(3)由于具有较强的时变性与不可预测性,这种误差无法在勘探地震问题中进行经验性消除;且处理过程较为繁琐,往往存在着一定的局限性。解决上述问题的一个基本途径是,从反射地震观测数据形成机制的角度,更加系统地研究海面起伏和深海声道速度分布的影响特征以及相关处理方法。为此,本文通过对不同数值模拟算法的改进与组合,提出了一种灵活有效的多阶次散射分步算法,并在海洋声学环境模型下实现了多次散射的分步数值模拟。针对多阶次散射外推过程中由单程抛物算子导致的角度限制,利用分区多轴抛物近似技术,实现了大方位角处散射场的精确计算,并通过成像Green’s函数的扩展验证其角度适应性。以上述工作为基础,分别定性和定量地研究了海面随机起伏和海水深海声道速度分布的反射地震响应。针对起伏海面的影响特征,借鉴了反褶积技术的整形滤波思想,设计了相应的校正方法和流程;在缺少海面高程与形态信息的前提下,压制了反射地震数据中的海面起伏效应。针对深海声道速度分布的影响,通过常规全波形反演(FWI,Full Waveform Inversion)得到的非均匀水体声速剖面,建立包含深海声道的偏移速度模型(水体),进而提高深部地质构造的成像精度。通过上述研究得到的主要结论是:(1)分区多轴抛物近似能有效地克服经典抛物近似的角度限制。其不仅可以实现大方位角处散射场(前向和背向)的高精度计算,还可以通过成像Green’s函数的表示,实现水下陡倾角构造的精确成像,具有较好的应用潜力;(2)多阶次散射的分步算法可以灵活有效地实现波场不同物理过程的分步递推,并应用于复杂海洋声学环境中多次散射的分步数值模拟;(3)由海面起伏和海水深海声道速度分布导致的影响在某些条件下不可忽略,其主要通过影响地震波的运动学和动力学特征,影响反射地震数据;(4)利用设计的算法流程,可在缺少海面形态信息的前提下,有效地消除海面起伏对反射地震数据及后续处理流程的影响。(5)在理论层面上,可利用常规FWI方法反演的非均匀水体速度分布,建立更加精确的偏移速度模型,进而提高深部地质构造的成像精度。

张怀榜[4](2020)在《复杂地表区高精度地震特殊采集方法研究及应用》文中指出油气地震勘探的目的就是寻找国家需要的重要战略资源石油和天然气,目前国内地表相对简单地区的地震勘探程度已经很高,复杂地表区逐渐成为了油气资源的的战略接替区。复杂地表指的是地表起伏大、地震波传播速度明显低于下伏地层、岩性复杂多变的地壳的极浅表层,常见的有复杂山地、沙漠戈壁、雅丹地貌、巨厚黄土塬、滩涂水网等。复杂地表给地震勘探野外采集工作带来了极大困难,地震资料也受到了严重影响,主要表现为地震波能量衰减严重,子波频带变窄,分辨率降低,地震波场采集不充分、不均匀、不对称、连续性差,使得地震波的成像精度较低。目前,国内在复杂地表区的表层结构调查与静校正、地震波对地质目标的照明、观测系统优化设计、“采集脚印”压制等方面开展了多年攻关,取得了良好效果;也从激发和接收方面对地震波频带的拓展进行了攻关,但效果不明显;对于不均匀、不充分采集数据的地震波场恢复的研究则进展缓慢,因此,复杂地表区的地震波频带的拓展、地震波分辨率的进一步提高、波场高精度恢复和成像是需要进一步解决的问题。本文针对复杂地表造成的地震子波频带窄、旁瓣多、分辨率低和成像及反演精度低的问题,研究了频带宽度、振幅谱形态与子波分辨率之间的变化规律,指出了最高频率、频带宽度和振幅谱形态对子波分辨率的决定性作用;研究了子波频带宽度和频率成分对地震波反射系数和波阻抗反演精度的影响,以及子波频带宽度对反褶积过程中压制随机噪声的影响,着重指出了3 Hz以下低频成分和频带宽度在波阻抗反演中的重要性和频带宽度对反射系数反演和对反褶积过程中随机噪声压制作用的影响,并通过Marmousi模型对地震波反演进行了验证。为了提高地震波分辨率和成像精度,本文系统研究了具有频带宽、成像分辨率高、响应介质变化灵敏度高和信号保真度好的加速度地震信号采集理论,推导了加速度地震信号的波动方程和加速度信号交错网格有限差分方程,对比了速度与加速度信号在信号与介质物性变化关系、信号的几何与波动特征、信号频谱、信号噪声、信噪比、分辨率等方面的差异,并采用Hession和Marmousi两个地质模型,模拟了信号对浅部薄层、中、深部薄互层、楔形体、逆掩推覆体、背斜构造、不整合面、油水分界面、顶超、尖灭等地质现象的成像精度,验证了理论分析的正确性。为了更好地接收加速度信号,研发了高灵敏度陆用压电加速度检波器和激光型光纤加速度检波器,并在二维加速度地震信号采集试验和三维加速度地震信号采集应用中见到了良好效果。加速度信号的试验与应用结果显示加速度信号有效提高了地质目标的成像精度。为了提高波场恢复精度,本文探索性地研究了压缩感知稀疏地震采集方法的发展历程、基本原理、观测系统设计、稀疏地震数据波场重构和处理技术,还以中石化在新疆TFT地区进行的国内第一块压缩感知稀疏三维地震采集与波场重建试验为例,分析了压缩感知地震采集方法的应用效果,为后续稀疏地震数据采集技术的深入研究奠定了基础。本文通过研究,主要取得了以下三项成果:(1)总结出了地震波激发的优化原则:提高地震波最大频率是拓宽地震波频带的前提,低频拓展到3 Hz以下激发对波阻抗反演至关重要。在地震波频带较窄时(最高频率在70 Hz左右或低于70 Hz),应采用拓展低频的方法激发地震波,压制子波旁瓣;当地震波频带相对较宽时(最高频率大于70 Hz),应以提高最高频频率的方法激发地震波,提高地震波分辨率;激发的地震波振幅谱要有较缓的过渡带(主要是可控震源参考信号的设计),振幅谱的形态应是对称或向低频方向倾斜的。进而结合国内地震采集激发技术发展现状和已形成的成熟技术,总结形成了基于近地表多参数模型的炸药震源宽频激发方法和可控震源非线性宽频激发方法,拓宽了复杂地表区地震资料的频带。(2)研究总结了加速度地震信号采集理论,理论认为加速度信号的畸变小,保真度高,高频强,频带宽,响应杨氏弹性模量、剪切模量和密度变化的灵敏度比速度信号高,加速度信号可有效提高复杂地表区的地震勘探精度。研发了高灵敏度陆用压电加速度检波器和激光型光纤加速度检波器,检波器性能指标达到国外同类产品水平。加速度信号和新型加速度检波器的二维地震采集试验和三维地震采集应用效果显示,加速度信号显着提高了地震波的成像精度,赢得了业界广泛认可和好评。根据研究成果撰写的一篇文章发表在Applied Geophysics期刊(SCI),两篇论文分别在2019年美国圣安东尼奥第89届SEG年会和2015年湖北宜昌中国石油学会物探技术研讨会上发布,获得了三项国家发明专利和两项实用新型专利。(3)本文对压缩感知稀疏地震采集理论的研究和对中石化在新疆TFT地区的三维地震稀疏采集与重建试验分析的结果认为,贪心序贯策略下随机稀疏观测系统设计方法和基于l0和l1范数联合迭代的波场重构技术有效促进了复杂地表区地震资料信噪比和分辨率的提高,压缩感知稀疏地震采集技术、无线遥测节点采集技术、5G技术、卫星遥感实时定位技术的相互融合将是未来复杂地表区高精度地震采集技术的发展方向。

曲英铭,李振春[5](2020)在《可控震源混叠地震数据分离与成像》文中研究表明对不同采集方式得到的可控震源混叠地震数据采用不同的地震处理方法进行分离。利用反演的思想,在高保真采集数据分离过程中引入广义逆算子和奇异值分解以改善分离效果;利用去噪的思想,对独立同步扫描得到的地震数据中的混叠噪声进行压制,其过程是先将混叠地震数据变换到人工分选道集,再采用矢量中值滤波随机噪声压制方法压制混叠噪声。对未分离的可控震源混叠地震数据先直接进行成像,再采用最小二乘逆时偏移方法压制逆时偏移成像过程中产生的部分串扰噪声,同时引入可控震源静态编码技术进一步压制直接成像过程中的产生串扰成像噪声,最后利用整形规则化滤波技术消除串扰成像噪声。模型试算与实际地震资料测试结果表明,利用基于整形规则化的可控震源编码最小二乘逆时偏移方法可消除串扰成像噪声,得到具有高信噪比、高分辨率、高振幅均衡性的成像剖面。

李虹,李晚冬,朱哲,宋钰,赵越[6](2020)在《可控震源地震资料处理中需要关注的问题探讨》文中进行了进一步梳理可控震源高效采集技术广泛应用于宽方位、高密度地震勘探,该技术在提高野外施工效率获得TB级地震数据的同时,给室内数据处理带来了相位和初至不清晰、特有噪声严重、数据量大的挑战。在分析可控震源采集数据的相位和初至波变化特点、不同类型的噪声及其特征等的基础上,讨论了可控震源地震资料处理中需要关注的问题。针对可控震源子波零相位特点,采用可控震源地震资料小相位处理技术,以满足反褶积等处理技术对相位假设的需求;针对可控震源采集的地震资料初至不清楚的不足,采用初至波优化处理及人工智能初至拾取技术,以满足处理中基于初至波的静校正技术的应用条件;针对可控震源地震资料存在的谐波干扰、"黑三角"强能量干扰、邻炮干扰等特殊噪声,采用针对性技术予以识别与压制,以提高地震资料信噪比;针对可控震源采集的地震数据量大的特点,采用数据特征统计方法与数据压缩技术对地震资料进行质量分析与监控。某沙漠区可控震源采集地震资料处理实例证明,上述处理技术应用效果良好。

裴云龙,蒋波,邬达理,陶纪霞[7](2020)在《沙漠区可控震源“黑三角”干扰波分析及压制方法》文中研究表明沙漠区可控震源地震资料存在"黑三角"强振幅干扰波,给资料处理带来极为不利的影响,"黑三角"干扰波压制困难是目前沙漠区可控震源资料处理的技术瓶颈之一。探讨了沙漠区可控震源"黑三角"干扰波的形成机理,借助数值模拟正演,结合多地沙漠区可控震源和炸药震源实际地震记录,对比分析了可控震源与井炮的"黑三角"干扰波的区别。认为"黑三角"干扰波的特点有:近震源附近能量最强,随着离震源的距离加大能量逐渐变弱,呈杂乱不相干状态,频带从几赫兹到近百赫兹;能量强弱与探区的地震地质条件密切相关;分布范围与低降速带的速度密切相关。开展了防假频时频分析异常振幅衰减、子波统计的异常振幅衰减、f-x域分频异常振幅衰减和非均匀相干噪声衰减等技术应用研究,进行了沙漠区可控震源和炸药震源实际地震资料的"黑三角"干扰波压制处理和RTM偏移成像,结果表明:可控震源资料浅层的处理结果比炸药震源的好,其深层的处理结果比炸药震源的稍差。防假频时频分析异常振幅衰减方法和非均匀相干噪声衰减方法串联应用可获得较好的"黑三角"干扰波压制效果,同时依据多块三维地震资料的处理结果认为:在一般厚度的沙漠区的中浅层勘探中可控震源是可行的,但在巨厚沙漠区的深层勘探中可控震源还存在一定问题,采用深井炸药震源会更好。

王晓蕾[8](2020)在《精密可控震源震相信号提取及应用》文中研究说明地震波被誉为照亮地球内部的一盏明灯,人类探测地球内部的物性结构、组成、状态和演化过程等知识几乎都来自对地震波的研究,地震波是目前探测地球内部的主要手段。利用人工震源主动激发地震波,构建研究地球内部的技术平台,已成为主动、精确地探测地下结构及状态的有效技术途径。但人工震源激发能量低,如何从弱信号中提取有效信号的准确到时信息是利用主动震源数据进行地下结构研究的关键步骤,同时也直接影响着研究结果的可靠性。按照信号激发方式,人工震源可以分为两类,即脉冲源和连续源。连续震源通过长时间、小能量的向地下发射时频关系已知的激发信号来替代脉冲震源的瞬间大能量激发,该类震源由于具有绿色环保、激发可控、重复性高等优点,在陆上地震勘探中得到广泛应用,并在地下介质结构探测中已完成了数次重要的地震学实验。准确地提取震相到时、识别由可控震源激发的震相信号是利用该类震源研究地下结构的关键和基础。这些人工震源连续激发的信号多采用变频简谐信号,其特点在于频率随时间的变化是可设置的、已知的,有助于采用滤波方法更好地进行震相信号分离,从而提高走时接近震相信息的提取能力。本文针对具有变频正弦波输出扫频信号的连续震源,对其探测信号的震相信息的识别与提取技术开展研究。采用研究路线为:首先,本文在广泛调研和总结连续震源基本数据处理方法的基础上,针对这种变频正弦扫频信号的特点,引入了一种基于窄带时变滤波技术的震相全局扫描方法;其次,在以40吨输出力的精密可控震源开展的新丰江库区探测实验(2010)数据的基础上,开展震相识别、震相提取、震相验证工作;最后,基于仿真计算开展震相可靠性的理论分析,进一步完善该方法对于变频正弦扫频信号处理适用性的研究。基于上述工作,本文实现一种针对简谐波输出的扫频信号的精细震相识别提取方法。通过实验数据处理及分析,本研究取得如下认识:(1)结合时变窄带滤波技术的震相全局扫描算法能够有效地从精密可控震源探测记录信号中提取有效震相信息,对比传统的相关检测方法,该方法提高了震相到时的分辨力和震相分离能力;(2)该方法能够在200km以上的距离内有效地识别Pg、Pm P、Sg、Sm S震相信息;(3)对于低信噪比的记录,该方法实现了到时相近且相互重叠的震相波列信息的分离,即使后续震相的振幅值相对较小,而这也成为扫频震源区别于爆破震源的重要特点之一。在评价震相信息提取的可靠性方面,本文通过定义相关子波峰值能量比和模拟计算的方法,研究了记录信号信噪比与相关子波峰值能量比的离散度统计关系、时变窄带滤波技术和叠加技术的作用。以此理论分析作为通过窄带滤波技术和震相全局扫描方法所得震相可信度和判定的参考,并取得如下主要认识:(1)互相关峰值能量比的离散度与信噪比的统计关系可作为评估实际观测数据信噪比的方法,并以此判定实验数据处理所得扫描曲线在同一震相理论到时附近的多个峰值是真实存在的信号;(2)当滤波器带宽参数df0小于扫频信号频率变化率fk和震相到时差D的乘积时,两个到时相近且具有一定信噪比的震相信息即可通过本方法实现分离;(3)在震源激发能量不变、激发条件不变的情况下,提高扫频信号的频率变化率fk能够提高震相的分离能力;(4)通过对震相提取可靠性的理论分析,并结合实际观测数据与爆破数据的对比,我们可以确定新丰江观测数据所得的200km以上距离内所识别的Pg、Pm P、Sg、Sm S震相信息是可信的。本文的研究表明,基于时变窄带滤波技术的震相全局扫描方法对于提取变频扫描探测信号的震相信息具有普遍适用性。时变窄带滤波技术有利于压缩了相关子波,提高了震相识别的分辨力。该方法具有识别走时临近震相的能力,有利于获得更为丰富的震相信息,这对于应用扫频震源开展精细地下结构探测与研究具有重要的意义。

朱鹤文[9](2020)在《基于稀疏表示的地震数据去噪和混采分离方法研究》文中研究表明地震数据采集需要在采集质量和成本花费之间进行权衡。传统的采集方法采用逐炮激发多点接收的方式,采集周期长、成本花费高。多震源混合采集是一种高效的地震采集方法,恰好可以避免传统采集方式的这种缺点。多震源采集通过将震源以一定的方式进行编码后同时激发多个震源,获得含有多个波场的地震记录,这大大提高了采集效率,为获得与传统震源一样的地震记录,我们还需要对混合记录进行分离处理。在地震数据采集过程中还会受到周围环境(风吹草动、雷雨天气、虫鸣鸟叫等)的影响,会使检波器接收到的地震记录中包含多种随机噪声干扰,导致地震信号的信噪比降低。为此,我们需要对地震记录中的随机噪声进行去除,以获得具有高信噪比地震数据,为后续处理打下基础。稀疏表示一直是近些年来数字信号分析处理领域最引人关注的话题之一,通过某种稀疏表示方法,将信号变换到稀疏域,可以使我们能够得到在时空域难以获得的信息。通过对稀疏系数加以分析,设置合适的阈值对较小的系数进行滤除,分离有效信号和干扰信号,再将稀疏域的信号变换回时空域,就能得到去噪后的干净图像。本文主要研究稀疏表示在地震数据去除噪声和混采噪声分离中的应用。在混合采集原理部分,介绍多震源混合采集的基本概念和矩阵表示,引入采集时间比、震源密度比和混合度三个与混合震源采集相关的参数。在公式推导过程中,通过引入混合源算子对采集模式进行分类。并在此基础上引入伪分离的概念,为后续混合采集数据的分离做了理论准备。在稀疏表示部分,介绍稀疏度、超完备字典等重要概念,并引入信号稀疏的数学模型。介绍两种不同理念下的稀疏优化算法,正交匹配追踪算法和快速迭代阈值算法。对稀疏算法的介绍主要从固定基字典和学习字典两个方面进行。其中固定基字典主要介绍傅里叶变换、离散余弦变换、小波变换和曲波变换等。学习型字典主要介绍PCA和K-SVD两种字典学习方法。给出上述这些算法的数学推导过程,并对各种算法的优缺点加以分析。在地震随机噪声去除部分,本文主要研究了稀疏表示方法在地震数据去随机噪声中的应用。对含噪声的地震数据进行稀疏表示后获得数据相应的稀疏系数,通过设置合适的阈值对较小的系数进行去除来实现去噪的目的。本文根据主成分分析算法和K-SVD字典学习算法的优点,提出主成分分析与K-SVD字典联合使用的方法,通过实验证实联合算法去噪效果更好,信噪比更高。在对混合数据分离的部分,本文主要研究了稀疏表示方法在混采分离中的应用。将伪分离后的地震数据从共炮点域变换到共检波点域,分别使用曲波变换、K-SVD、PCA、PCA联合曲波变换以及PCA联合K-SVD几种方法去除混采噪声。对比分析几种方法的分离效果以及差剖面,证明基于稀疏表示的方法在混采分离处理中具有实用性,其中本文提出的联合算法较单独的稀疏算法分离效果更好,差剖面更干净。

王晓磊[10](2019)在《基于子波形态的可控震源信号的设计》文中研究说明可控震源扫描技术根据频率随时间的变化规律可以分为线性扫描和非线性扫描。线性扫描信号的自相关函数,虽然有明显的主瓣,但是其第一旁瓣幅度和尾波振荡比较大,在地震记录上就会表现为相关噪声。针对线性扫描信号信噪比和分辨率低的问题,提出了非线性扫描信号。本文选用多种非线性函数拟合瞬时频率曲线,设计非线性扫描信号,分析低高频能量的不同比例对扫描信号分辨率的影响。?函数,即脉冲函数,具有最高的分辨率,它在时域上表现为无限窄,频域上表现为频带无限宽。本文使用Morlet小波对?函数作全频带分解,根据扫描信号的频率范围选取重构尺度并对分解后的信号做部分频带重构,重构后的结果作为理想的扫描信号子波具有主瓣窄、能量集中、旁瓣幅度小的特点。将重构后子波的振幅谱作为理想的扫描信号振幅谱,根据扫描信号振幅谱与瞬时频率曲线的对应关系,设计非线性扫描信号。论文最后使用设计的非线性扫描的子波对实际资料作频谱整形。整形后的地震剖面相比原始地震剖面具有更高的分辨率,与谱白化后的地震剖面相比也具有更高的保真度。进一步验证了本文设计的非线性扫描信号的相关子波不仅具有较高的分辨率而且还具有较高的保真度。

二、相关前域内对可控震源地震资料的滤波(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、相关前域内对可控震源地震资料的滤波(论文提纲范文)

(1)基于反射波信号相似性的地震波场分离方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 多源地震混合采集地震数据分离研究现状
    1.3 多波多分量地震波场分离研究现状
    1.4 多次波地震波场分离研究现状
    1.5 论文主要研究内容及创新点
        1.5.1 论文主要研究内容
        1.5.2 论文研究的技术路线
        1.5.3 论文创新点
第2章 地震波场中信号的相似性分析
    2.1 常用变换和滤波方法的基本原理
        2.1.1 Radon变换基本原理
        2.1.2 F-K变换基本原理
        2.1.3 S变换基本原理
        2.1.4 非局部均值滤波
    2.2 信号相似性分析
        2.2.1 共炮集的信号相似性分析
        2.2.2 COG道集的信号相似性分析
        2.2.3 CRG道集的信号相似性分析
        2.2.4 CMP道集的信号相似性分析
        2.2.5 不同时空域地震道集间动校正后的相似性差异
    2.3 滤波器设计
        2.3.1 模型道建立和滤波域的选择
        2.3.2 滤波器设计
        2.3.3 信号保护和模型道的改进
        2.3.4 算法流程
    2.4 本章小结
第3章 基于波场频谱相似性的混采波场反射信号提取
    3.1 混采波场的矩阵表示及波场数值模拟
        3.1.1 混采地震数据的伪分离
        3.1.2 混采波场的矩阵表示
        3.1.3 多震源同时采集数值模拟
    3.2 时空域混采波场分析
        3.2.1 共炮集道集的混采波场
        3.2.2 COG道集的混采波场
        3.2.3 CRG道集的混采波场
        3.2.4 CMP道集的混采波场
        3.2.5 混采波场叠加道的特征
    3.3 数据试算
        3.3.1 理论数据试算
        3.3.2 实际数据试算
    3.4 本章小结
第4章 多波多分量波场分离
    4.1 多波地震波场的角度旋转
    4.2 横波分量中的纵波投影及去除
    4.3 针对多波多分量波场的波场分离方法调整
        4.3.1 滤波前后的振幅一致性
        4.3.2 算法流程图
    4.4 数据试算
        4.4.1 理论数据试算
        4.4.2 实际数据试算
    4.5 本章小结
第5章 多次波的压制
    5.1 多次波的成因和分类
        5.1.1 多次波的成因
        5.1.2 多次波的分类
    5.2 多次波的运动学特征
    5.3 数据试算
        5.3.1 算法流程图和注意事项
        5.3.2 理论数据试算
        5.3.3 实际地震数据试算
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 论文中有待深入研究的内容
参考文献
作者简介及攻读博士期间参与的科研项目和成果
致谢

(2)基于多域去噪的多源多波场地震信号分离研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 多源多波场地震采集研究现状
        1.2.2 多源多波场地震信号分离研究现状
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 本文创新点
第二章 多源多波场混合地震采集方法原理
    2.1 多源多波场地震采集基本原理
        2.1.1 多源多波场地震采集概述
        2.1.2 多源多波场地震采集参数
    2.2 弹性波波动方程正演理论
    2.3 多源多波场地震矩阵表示
        2.3.1 适定型多源多波场采集
        2.3.2 欠定型多源多波场采集
    2.4 混合震源采集数值模拟
    2.5 本章小结
第三章 多源多波场混合地震信号分离方法
    3.1 多源多波场混合地震采集数据伪分离
    3.2 多源多波场地震信号分离原理
    3.3 传统多源多波场地震信号分离原理
        3.3.1 改进的中值滤波基本原理
        3.3.2 阀值迭代法基本原理
        3.3.3 三边滤波方法原理
        3.3.4 F-K变换基本原理
        3.3.5 curvelet变换基本原理
    3.4 基于改进的S变换多源地震信号分离原理
        3.4.1 傅里叶变换
        3.4.2 改进S变换基本原理
        3.4.3 共偏移距道集的地震信号与噪声分析特征
        3.4.5 滤波器设计
        3.4.6 S变换自适应迭代滤波流程
    3.5 本章小结
第四章 多源多波场地震信号分离资料试算
    4.1 理论模型试算及结果分析
        4.1.1 水平地质模型地震信号分离
        4.1.2 断层地质模型地震信号分离
        4.1.3 凹陷地质模型地震信号分离
    4.2 实际地震资料应用
        4.2.1 地理概况
        4.2.2 区域地质概况
        4.2.3 实际地震资料处理
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间科研情况及获得的学术成果

(3)复杂海洋声学环境下的反射地震响应及相关处理方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstracts
第1章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 研究现状及趋势
    1.3 主要研究内容
    1.4 主要结构
    1.5 主要创新点
第2章 基础知识与概念
    2.1 海洋声学环境
        2.1.1 海洋声学环境定义
        2.1.2 起伏海面数学描述
        2.1.3 深海声道数学描述
    2.2 散射波数值模拟方法
        2.2.1 方法概述
        2.2.2 波动方程抛物近似
        2.2.3 薄板近似
    2.3 本章小结
第3章 大方位角散射计算及应用
    3.1 单程波动方程的分区多轴抛物近似
    3.2 数值实验
        3.2.1 均匀介质
        3.2.2 强横向变速介质
    3.3 基于分区多轴抛物近似的超广角叠前深度偏移
    3.4 数值实验
        3.4.1 球状散射体模型
        3.4.2 崎岖海底模型
        3.4.3 陡倾角盐丘模型
        3.4.4 计算效率对比分析
    3.5 本章小结
第4章 多阶次散射分步计算
    4.1 多阶次散射分步表示
    4.2 时变起伏海面处理
        4.2.1 方法概述
        4.2.2 时变不等距差分格式推导
        4.2.3 海面处理数值算例
        4.2.4 全波场数值算例
    4.3 多阶次散射场分步计算
        4.3.1 不同阶次散射场分类
        4.3.2 直接、间接入射场计算
        4.3.3 入射场数值算例
        4.3.4 空气-海水界面自由边界条件实现
        4.3.5 直接、间接散射场计算
        4.3.6 数值算例
        4.3.7 计算精度对比
        4.3.8 计算效率对比
        4.3.9 计算复杂度对比
    4.4 本章小结
第5章 起伏海面对反射地震数据的影响分析
    5.1 正弦海面模型
    5.2 基于我国海浪谱的随机起伏海面模型
        5.2.1 简单模型定性分析
        5.2.2 复杂模型定量分析
    5.3 拖缆深度影响分析
    5.4 起伏海面散射的波场照明分析
        5.4.1 波场水下照明表示
        5.4.2 波场照明分析
    5.5 本章小结
第6章 一种消除海面起伏效应的整形反褶积
    6.1 方法概要
    6.2 数值实验
        6.2.1 外观特征对比
        6.2.2 频带特征对比
        6.2.3 运动学、动力学特征对比
    6.3 三维海面数值实验
    6.4 美国东海岸实测数据算例
        6.4.1 测区概况
        6.4.2 数据对比
        6.4.3 成像对比
    6.5 本章小结
第7章 深海声道对反射地震数据的影响分析
    7.1 深海声道中的地震波
    7.2 不同类型的深海声道模型
        7.2.1 典型深海声道模型
        7.2.2 数值分析
    7.3 不同速度分布的深海声道模型
        7.3.1 不同声轴深度的Munk声道模型
        7.3.2 定性数值分析
        7.3.3 定量数值分析
    7.4 本章小结
第8章 基于全波形反演的水体速度的建模
    8.1 方法概要
    8.2 数值算例分析
        8.2.1 水体建模
        8.2.2 成像分析
    8.3 本章小结
第9章 结论与展望
    9.1 结论
    9.2 展望
参考文献
附录A 海浪谱
附录B 海水声速剖面
附录C 双程波动方程的时间域有限差分(FDTD)解
附录D 波动方程的抛物近似及傅里叶有限差分(FFD)解
附录E 全波形反演(FWI)简介
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢

(4)复杂地表区高精度地震特殊采集方法研究及应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 复杂地表地震采集的研究现状
        1.2.2 子波分辨率及地震波反演的研究现状
        1.2.3 加速度地震信号研究现状
        1.2.4 压缩感知地震稀疏采集方法研究现状
    1.3 研究存在的科学问题
    1.4 主要研究内容和技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
    1.5 论文结构与主要贡献
        1.5.1 论文章节安排
        1.5.2 主要贡献
第2章 基于子波分辨率和地震波反演与频谱变化关系的宽频激发方法
    2.1 子波振幅谱与分辨率的关系
        2.1.1 相似形态振幅谱对地震子波分辨率的影响
        2.1.2 不同形态振幅谱对地震子波分辨率的影响
    2.2 子波频宽与地震波反演的关系
        2.2.1 子波频宽对反演的影响
        2.2.2 地震波反演模拟与分析
    2.3 地震采集中改善地震子波属性的途径
    2.4 宽频地震波激发方法
        2.4.1 基于近地表多参数模型的炸药震源的宽频激发
        2.4.2 可控震源非线性扫描宽频激发
第3章 加速度地震信号理论分析
    3.1 加速度信号波动方程
        3.1.1 弹性波方程
        3.1.2 声波方程
        3.1.3 弹性介质SV和SH波方程
    3.2 加速度信号特征分析
        3.2.1 加速度信号在弹簧阻尼振动系统中的响应特征
        3.2.2 加速度信号与弹性介质的物性关系
        3.2.3 信号波形与波动特征
        3.2.4 分辨率与信噪比分析
    3.3 加速度信号有限差分波场模拟
        3.3.1 交错网格有限差分
        3.3.2 稳定性条件分析
        3.3.3 模型验证与效果分析
第4章 加速度地震信号的试验与应用
    4.1 陆用压电加速度检波器的研制
        4.1.1 陆用压电检波器工作原理
        4.1.2 陆用压电检波器的设计、制作与封装
        4.1.3 陆用压电检波器的测试
    4.2 激光型光纤加速度检波器的研制
        4.2.1 检波器基本原理及单分量结构
        4.2.2 检波器的制作与封装测试
    4.3 二维加速度地震信号采集试验
    4.4 宽线二维和高密度三维加速度地震信号采集应用与效果
第5章 压缩感知地震稀疏采集方法探索
    5.1 压缩感知基本原理
        5.1.1 压缩感知理论
        5.1.2 信号的稀疏采样
        5.1.3 信号的稀疏表达
        5.1.4 信号的重构
    5.2 基于压缩感知的非规则观测系统设计
    5.3 地震信号的稀疏表达
    5.4 压缩感知高密度数据重建处理技术
    5.5 现场应用效果分析
        5.5.1 工区概况
        5.5.2 压缩感知观测系统设计
        5.5.3 野外采集数据分析
        5.5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的学术成果

(5)可控震源混叠地震数据分离与成像(论文提纲范文)

1 可控震源高保真混叠地震数据分离
    1.1 高保真混叠地震数据采集原理
    1.2 高保真混叠地震数据的分离原理
    1.3 高保真地震数据的试验
2 基于地表一致性原理的可控震源混叠噪声压制
    2.1 基本原理
    2.2 ISS地震数据混叠噪声压制
3 可控震源混叠地震数据直接成像
    3.1 最小二乘逆时偏移
    3.2 静态编码压制串扰噪声
    3.3 利用整形正则化编码压制串扰噪声
    3.4 模型试算
    3.5 实际资料试算
4 讨论
5 结论

(6)可控震源地震资料处理中需要关注的问题探讨(论文提纲范文)

1 可控震源子波小相位化处理
2 可控震源地震资料初至拾取的优化处理
    2.1 可控震源初至优化方法
    2.2 初至高效拾取
    2.3 初至拾取质量监控
3 可控震源地震资料干扰波压制
    3.1 谐波干扰噪声压制
    3.2“黑三角”强能量噪声压制
    3.3 可控震源地震资料邻炮干扰压制
    3.4 可控震源超高效混叠采集数据分离
4 大数据分析与处理方法
5 应用实例
6 结论

(7)沙漠区可控震源“黑三角”干扰波分析及压制方法(论文提纲范文)

1 可控震源“黑三角”干扰波分析
    1.1“黑三角”干扰波形成机理分析
    1.2 表层地震地质条件的影响
    1.3 激发深度的影响
    1.4 可控震源与井炮的“黑三角”干扰波对比分析
2“黑三角”干扰波压制技术
    2.1 不同干扰波压制技术对比
    2.2 串联噪声压制技术
3 处理效果分析
4 结论与认识

(8)精密可控震源震相信号提取及应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 人工源地震勘探及深部探测
        1.1.1 人工源地震勘探
        1.1.2 人工源深部探测
    1.2 人工震源激发技术
        1.2.1 脉冲震源及其信号特征
        1.2.2 连续震源及其信号特征
    1.3 连续震源的震相识别及其存在问题
    1.4 本文研究内容及章节安排
第二章 连续震源信号处理技术
    2.1 时域分析方法
        2.1.1 互相关检测
        2.1.2 短时互相关
        2.1.3 加权匹配滤波法
    2.2 变换域分析方法
        2.2.1 相干法
        2.2.2 反褶积法
        2.2.3 “存否”倒谱方法
        2.2.4 WHT法
    2.3 时变窄带滤波方法的基础工作
    2.4 本章小结
第三章 扫频震源的时变窄滤波技术
    3.1 扫频震源信号的频率变化特征
    3.2 时变窄带滤波器的优化设计
        3.2.1 数字谐振器
        3.2.2 时变窄带数字滤波器
    3.3 窄带滤波器参数设计与震相分离
        3.3.1 震相全局扫描算法
        3.3.2 窄带滤波器参数设计
    3.4 与匹配滤波法的对比
        3.4.1 有关信噪比对比讨论
        3.4.2 相关子波的对比
    3.5 本章小结
第四章 精密可控震源数据处理及分析
    4.1 精密可控震源观测实验
        4.1.1 实验介绍
        4.1.2 激发信号特征
    4.2 扫频信号校正
        4.2.1 扫频信号校正原理
    4.3 基于震相全局扫描算法的震相提取与验证
        4.3.1 震相到时的检测
        4.3.2 震相提取与识别
    4.4 与爆破源的对比分析
    4.5 本章小结
第五章 震相识别可靠性分析
    5.1 信噪比与相关子波峰值能量比
        5.1.1 相关子波峰值能量比定义
        5.1.2 相关子波峰值能量比与台站记录信号信噪比的统计关系
        5.1.3 相关子波峰值能量比与叠加次数的统计关系
        5.1.4 新丰江实验数据中所识别震相的信噪比判定
    5.2 两个走时接近震相的到时提取问题
        5.2.1 两个到时接近且具有一定信噪比的震相的分离
        5.2.2 信噪比对震相分离的影响
        5.2.3 扫描信号的频率变化率对震相分离的影响
    5.3 互相关参考信号的影响
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 讨论与展望
参考文献
致谢
作者简介、研究成果及发表文章

(9)基于稀疏表示的地震数据去噪和混采分离方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地震数据稀疏表示的发展现状
        1.2.2 地震数据去除随机噪声发展与现状
        1.2.3 地震混采的发展与混采噪声去除的现状
    1.3 论文主要的研究内容及创新点
第2章 多震源混合采集原理
    2.1 多震源混合采集概述
    2.2 多震源混合采集矩阵表示
第3章 稀疏表示理论基础
    3.1 稀疏表示理论
        3.1.1 信号的稀疏度
        3.1.2 信号稀疏的数学模型
    3.2 稀疏表示的欠定问题
    3.3 稀疏优化方法
        3.3.1 正交匹配追踪算法
        3.3.2 快速迭代收缩阈值算法
第4章 固定基字典及其在地震数据去噪中的应用
    4.1 傅里叶变换
    4.2 小波变换
    4.3 曲波变换
    4.4 离散余弦变换
    4.5 固定基字典去随机噪声
        4.5.1 理论模型计算
        4.5.2 实际数据去噪
第5章 字典学习及其在地震数据去噪中的应用
    5.1 K-SVD算法
    5.2 主成分分析方法
    5.3 字典学习的地震数据去噪
        5.3.1 模拟数据地震去噪
        5.3.2 实际地震数据去噪
第6章 基于稀疏表示的混采噪声分离
    6.1 混合震源伪分离
    6.2 混采噪声分离
        6.2.1 模拟数据实验
        6.2.2 实际数据实验
第7章 结论与展望
参考文献
作者简介及在学期间所获得的研究成果
致谢

(10)基于子波形态的可控震源信号的设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究目的和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究可控震源扫描方式的必要性
        1.1.3 小波变换整形扫描信号的优越性
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 各章节内容安排
第2章 可控震源地震勘探理论基础
    2.1 可控震源使用的信号
    2.2 可控震源地震勘探基本原理
    2.3 可控震源扫描信号设计的要求
第3章 可控震源扫描信号研究
    3.1 可控震源扫描信号
        3.1.1 扫描信号的相关物理量
        3.1.2 升频扫描和降频扫描
        3.1.3 扫描时间的选择
    3.2 线性扫描信号
        3.2.1 扫描信号过渡带对相关子波的影响
        3.2.2 扫描信号中心频率、绝对频宽对相关子波的影响
    3.3 非线性扫描信号
        3.3.1 非线性扫描信号的提出
        3.3.2 非线性扫描信号的分类
    3.4 非线性扫描信号参数的理论计算
第4章 小波变换整形扫描信号
    4.1 小波分析
    4.2 小波逆变换
    4.3 小波基函数
        4.3.1 小波基函数性质
        4.3.2 Morlet小波
    4.4 信号完全分解的部分小波重构
        4.4.1 振幅谱形状对子波形状的控制
        4.4.2 最佳相关子波求取
第5章 理论模型及实际资料测试
    5.1 理论模型测试
    5.2 实际资料测试
        5.2.1 频谱整形
        5.2.2 实际资料处理
第6章 结论与建议
    6.1 总结
    6.2 创新点
    6.3 建议
参考文献
致谢

四、相关前域内对可控震源地震资料的滤波(论文参考文献)

  • [1]基于反射波信号相似性的地震波场分离方法研究[D]. 黄德智. 吉林大学, 2021(01)
  • [2]基于多域去噪的多源多波场地震信号分离研究[D]. 赵驰. 西安石油大学, 2021(09)
  • [3]复杂海洋声学环境下的反射地震响应及相关处理方法研究[D]. 孟祥羽. 吉林大学, 2021(01)
  • [4]复杂地表区高精度地震特殊采集方法研究及应用[D]. 张怀榜. 成都理工大学, 2020
  • [5]可控震源混叠地震数据分离与成像[J]. 曲英铭,李振春. 石油物探, 2020(05)
  • [6]可控震源地震资料处理中需要关注的问题探讨[J]. 李虹,李晚冬,朱哲,宋钰,赵越. 石油物探, 2020(05)
  • [7]沙漠区可控震源“黑三角”干扰波分析及压制方法[J]. 裴云龙,蒋波,邬达理,陶纪霞. 石油物探, 2020(05)
  • [8]精密可控震源震相信号提取及应用[D]. 王晓蕾. 中国地震局地球物理研究所, 2020(03)
  • [9]基于稀疏表示的地震数据去噪和混采分离方法研究[D]. 朱鹤文. 吉林大学, 2020(08)
  • [10]基于子波形态的可控震源信号的设计[D]. 王晓磊. 中国石油大学(北京), 2019(02)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

相关前沿域中震源地震资料的滤波
下载Doc文档

猜你喜欢