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物探与化探  2018, Vol. 42 Issue (6): 1228-1236    DOI: 10.11720/wtyht.2018.1179
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小波域特征提取在浅层地震资料面波压制中的应用
胡瑞卿1,2, 王彦春1,2, 岳占伟1,2, 王奇1,2
1. 地下信息探测技术与仪器 教育部重点实验室,北京 100083
2. 中国地质大学(北京) 地球物理与信息技术学院, 北京 100083
Feature extraction in wavelet domain and its application to shallow seismic data surface-wave suppression
Rui-Qing HU1,2, Yan-Chun WANG1,2, Zhan-Wei YUE1,2, Qi WANG1,2
1. Key Laboratory of Geo-detection (China University of Geosciences),Ministry of Education,Beijing 100083,China
2. School of Geophysics and Information Technology,China University of Geosciences,Beijing 100083,China
全文: PDF(10990 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

浅层地震资料信噪比较低,面波能量非常强,对有效成分造成掩盖。常规的面波压制方法无法有效消除叠前地震记录中的面波成分,残余面波能量及其干扰会对后续速度拾取等处理造成影响,降低叠后成像质量。笔者采用小波域内的主成分分析对叠前资料进行特征提取,再对有效特征进行加权重构,对面波成分进行有效的压制。基于本文设计的自适应Morlet小波基,可提高特征拾取时对有效成分的敏感性,实际数据的应用效果分析验证了该方法在浅层地震资料处理中的可行性与有效性。本方法在极低信噪比条件下的浅层资料面波压制中具有较高的理论与应用价值。

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胡瑞卿
王彦春
岳占伟
王奇
关键词 面波压制自适应Morlet小波基特征提取浅层地震资料处理    
Abstract

Most of shallow seismic signals have low Signal-to-Noise Ratio (SNR) due to the strong surface wave component,which makes is difficult to establish the velocity field.Conventional methods performed poorly in this situation.To overcome this problem,the authors propose a new method based on the adaptive Morlet wavelet and principal component analysis (PCA) process in wavelet coefficients matrix.The difference of horizontal continuity between effective wave and surface wave makes it possible to extract the features in wavelet coefficients domain.Then the reconstructed signal from weighted features presents a high-quality surface wave suppression.Tests on two sets of real data provide a solid evidence for its feasibility in shallow seismic signal.

Key wordssurface-wave suppressing    adaptive Morlet wavelet    feature extraction    shallow seismic data processing
收稿日期: 2018-05-07      出版日期: 2018-12-19
:  P631  
基金资助:国家科技重大专项“前陆冲断带及复杂构造区地震成像关键技术与构造圈闭刻画”(2016ZX05003-003)
作者简介: 胡瑞卿(1989-),男,博士,就读于中国地质大学(北京),目前从事地震资料处理与深度学习相关研究工作。
引用本文:   
胡瑞卿, 王彦春, 岳占伟, 王奇. 小波域特征提取在浅层地震资料面波压制中的应用[J]. 物探与化探, 2018, 42(6): 1228-1236.
Rui-Qing HU, Yan-Chun WANG, Zhan-Wei YUE, Qi WANG. Feature extraction in wavelet domain and its application to shallow seismic data surface-wave suppression. Geophysical and Geochemical Exploration, 2018, 42(6): 1228-1236.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2018.1179      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2018/V42/I6/1228
  标准Ricker子波波形
  不同阶数常见小波基波形对比分析
a—sym小波基;b—db小波基;c—haar小波基;d—morlet小波基
  自适应Morlet小波基波形随K值变化趋势
  小波系数矩阵主成分分析
  自适应Morlet小波基9级分解
  常规资料处理效果对比
a—原始单炮记录;b—传统Radon变换方法对面波的压制效果(面波能量残留);c—传统Radon变换方法对面波的压制效果(有效反射损伤);d—本文方法对面波的压制效果
  组合方法对浅层地震资料中面波压制处理效果
a—原始单炮记录;b—传统Radon变换方法压制效果;c—进一步采用本文方法压制效果
  浅层资料面波压制前后对比
a—原始剖面;b—面波成分;c—面波压制后的剖面
  面波压制后速度谱对比
a—传统Radon方法处理结果速度谱;b—进一步采用本文方法处理结果速度谱
  叠后剖面对比
a—传统Radon方法处理结果初叠剖面;b—进一步采用本文方法处理结果初叠剖面
  本文方法处理得到的最终叠后剖面
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