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物探与化探  2021, Vol. 45 Issue (2): 413-422    DOI: 10.11720/wtyht.2021.2584
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基于迭代阈值收缩的高分辨率Radon变换方法效果对比
马继涛, 廖震, 齐娇, 迟麟
中国石油大学(北京) 地球物理学院,北京 102249
The comparison of effects of high-resolution Radon transform based on iterative shrinkage thresholding
MA Ji-Tao, LIAO Zhen, QI Jiao, CHI Lin
College of Geophysics,China University of Petroleum(Beijing),Beijing 102249,China
全文: PDF(5041 KB)   HTML
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摘要 

提高Radon变换分辨率的研究一直是地震数据处理方法研究的热点之一。常用的提高分辨率的算法是在频率域进行的,然而此方法在频域中计算的模型权重是偶然耦合的,会对所有同相轴施加相同的权重,导致高能量同相轴地震道生成假像。此文给出了3种时间域提高Radon变换分辨率的方法,IST(iterative shrinkage thresholding)、FIST(fast iterative shrinkage thresholding)和SRTIS(sparse radon transform iterative shrinkage),并对3种算法的收敛效率和计算效果进行了对比分析。理论和实际数据的测试表明,SRTIS方法在效率和效果的对比上均优于其他两种,并且具有较好的去除多次波能力。

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马继涛
廖震
齐娇
迟麟
关键词 Radon变换迭代收缩高分辨率多次波压制ISTFISTSRTIS    
Abstract

The study of the resolution improvement of Radon transform is one of the research hotspots in seismic data processing area.The commonly-used resolution improvement methods are carried out in the frequency domain.However,the weighting of the Radon model in the frequency domain is coupled,and it will impose the same weight on all the events,leading to the artifacts generated by high energy seismic events.This paper presents three resolution improvement methods of Radon transform in the time domain:Iterative Shrinkage Thresholding (IST),Fast Iterative Shrinkage Thresholding (FIST) and Sparse Radon Transform Iterative Shrinkage (SRTIS),with a comparison of their compute efficiencies and results.Synthetic data and real data test results show that SRTIS is superior to the other two methods in computation effect and efficiency,and it has a better multiple attenuation capability.

Key wordsRadon transform    iteration    high resolution    multiple suppression    IST    FIST    SRTIS
收稿日期: 2019-12-17      出版日期: 2021-04-29
:  P631.4  
基金资助:国家重点研发计划项目“深海关键技术与装备”(2019YFC0312004);中国石油天然气集团有限公司—中国石油大学(北京)战略合作科技专项(ZLZX2020-03);中国石油大学(北京)科研基金资助项目(ZX20200083)
作者简介: 马继涛(1983-),男,山东临清,博士,副教授,硕士生导师,2009年获中国石油大学(北京)地质资源与地质工程专业博士学位,现主要从事地震数据处理相关的教学和科研工作。
引用本文:   
马继涛, 廖震, 齐娇, 迟麟. 基于迭代阈值收缩的高分辨率Radon变换方法效果对比[J]. 物探与化探, 2021, 45(2): 413-422.
MA Ji-Tao, LIAO Zhen, QI Jiao, CHI Lin. The comparison of effects of high-resolution Radon transform based on iterative shrinkage thresholding. Geophysical and Geochemical Exploration, 2021, 45(2): 413-422.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2021.2584      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2021/V45/I2/413
Fig.1  时空域模拟数据(a)及对应的最小二乘Radon变换结果(b)
Fig.2  IST不同迭代次数结果对比
a—迭代次数为40次;b—迭代次数为80次;c—迭代次数为160次
Fig.3  IST方法多次波压制结果对比
a—最小二乘方法;b—迭代次数为40次;c—迭代次数为160次
Fig.4  FIST迭代结果
a—迭代次数为10次;b—迭代次数为20次;c—迭代次数为40次
Fig.5  FIST多次波压制结果对比
a—迭代次数为10次;b—迭代次数为20次;c—迭代次数为40次
Fig.6  SRTIS迭代结果
a—迭代次数为5次;b—迭代次数为15次;c—迭代次数为30次
Fig.7  SRTIS多次波压制结果对比
a—迭代次数为5次;b—迭代次数为15次;c—迭代次数为30次
Fig.8  SRTIS迭代结果与原始数据模型的误差能量
Fig.9  3种迭代算法的收敛效率对比
算法 模拟数据 实际数据
达到同精度时间/s 所需迭代次数/次 达到同精度时间/s 所需迭代次数/次
IST 1.78 81 55.77 87
FIST 1.32 35 22.52 25
SRTIS 1.34 37 28.26 31
Table 1  3种迭代算法的收敛结果对比
Fig.10  各方法所估计的多次波模型
Fig.11  各方法多次波压制后的结果
Fig.12  实际数据CDP道集叠加对比
a—原始叠加道集;b—LS Radon结果叠加道集;c—IST Radon 结果叠加道集;d—FIST Radon结果叠加道集;e—SRTIS Radon结果叠加道集
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