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浅层反射资料降噪技术研究

作　者: 谢金伟
导　师: 周竹生
学　校: 中南大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 面波浅层反射 F-K滤波二维离散小波变换连续小波变换
分类号: P631.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

面波作为浅层地震勘探中最为常见的一种规则干扰波,且具有低频、低速等特性,由于具有较强的能量,在浅层反射地震记录中常占主导地位。正是由于面波的存在,严重影响了反射数据的信噪比,并且浅层反射数据中的面波表现十分复杂给反射资料的后续处理带来了许多不便和麻烦。因此,浅层反射数据中的面波干扰的压制与衰减的方法是十分必要的。为了压制面波并保护有效信号并为反射勘探提供可靠的高信噪比数据,寻找较为理想的方法势在必行。瑞雷面波最为一种低频、低速的次声波,它的压制方法都是基于其这些特点进行的。本文首先应用最为简单的频率滤波器对浅层反射数据进行处理,观察其应用效果。由于一维滤波不能满足二维数据处理的要求,引入二维傅里叶变换,将二维地震数据变换到频率-波数域进行处理。设计F-K滤波器对面波进行压制,并使用二维离散小波变换将地震数据变换到时间、频率、空问和波数的四维函数中,使用多种方法对小波系数进行处理,通过分解与重构,得到面波压制后的浅层反射数据并进行对比研究。并通过实际数据的验证,取得了一定的效果。为克服传统面波压制方法的缺点,本文最后引入了一维连续小波变换,将每个单道地震数据变换到时间-尺度域进行处理。对面波在时间-尺度域能量集中区域使用衰减系数进行衰减,然后重构得到面波压制后的反射数据将该方法用于实际炮集资料的处理,并与常用的F-K滤波方法进行对比,结果表明该方法能有效的压制面波。为了使用道间关系对面波压制,本文还引入的“标准道”的概念,将每个时刻内的尺度归一化后,定位面波干扰时刻,对受干扰时刻的小波系数进行衰减,重构处理后的小波系数,得到面波压制后的数据,通过对实际数据的处理结果表明,该方法在衰减面波干扰的同时,能更好地保持反射波的振幅及相位信息。并通过对整条测线的单炮数据进行处理,得到的叠加剖面的效果表明,该方法为浅层反射资料的面波干扰压制提供了一条有效的途径。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 课题研究的背景,目的及意义  9-10
  1.2 面波压制的研究现状  10-12
  1.3 本文的研究和工作  12-14
第二章频率域面波压制  14-23
  2.1 傅里叶变换  14-17
    2.1.1 傅里叶级数  14
    2.1.2 傅里叶变换  14-15
    2.1.3 常用滤波器  15-17
  2.2 一维离散小波变换  17-19
    2.2.1 小波及其性质特点  17-18
    2.2.2 一维离散小波变换  18-19
    2.2.3 小波分解过程  19
  2.3 频率域面波压制应用  19-23
    2.3.1 频率滤波器压制面波  19-21
    2.3.2 一维离散小波变换压制面波  21-23
第三章频率-波数域面波压制  23-33
  3.1 F-K滤波  23-27
    3.1.1 二维傅里叶变换  23
    3.1.2 地震信号在频率-波数域的特征  23-24
    3.1.3 二维滤波  24-25
    3.1.4 应用分析  25-27
  3.2 二维离散小波变换  27-31
    3.2.1 基本原理  27-28
    3.2.2 面波压制分析及过程  28-30
    3.2.3 二维小波变换迭代压制面波  30-31
  3.3 一、二维离散小波变换与F-K滤波联合应用  31-33
第四章时间-尺度域压制面波  33-44
  4.1 基本原理  33-36
    4.1.1 连续小波变换  33-34
    4.1.2 连续小波变换程序实现过程  34-35
    4.1.3 时间-尺度域面波压制原理  35-36
  4.2 应用效果  36-38
  4.3 小波系数归一化压制面波  38-44
    4.3.1 时间-尺度域反射波道间关系  38-40
    4.3.2 时间-尺度域系数归一化面波压制  40-41
    4.3.3 应用效果分析  41-42
    4.3.4 标准道对结果的影响  42-44
第五章实例  44-47
第六章结论与建议  47-49
  6.1 取得的主要结论  47-48
  6.2 建议  48-49
参考文献  49-52
致谢  52-53
攻读学位期间主要的研究成果  53

浅层反射资料降噪技术研究

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