高分辨率地震信号瞬时特征分析方法

基于常规复数道分析方法计算地震信号瞬时特征参数,用于常规地震剖面解释中,其精度完全可以满足要求。但对高分辨率地震勘探,特别是对薄层的研究,其精度就不够了。在充分研究常规复数道分析算法及应用效果的基础上,提出了能够用于高分辨率资料解释的新复数道分析的方法。模型算例和实际资料处理结果表明,该方法可以有效地提高地震资料的分辨率。     

考虑道间时差相位的瑞雷波波速成像方法研究与应用

现有瑞雷波勘探数据处理方法存在道间距限制、施工量大、水平分辨率低等问题。为解决这些问题,引入道间时差相位概念,对计算出的相位差进行补偿,使道间距在不受限制条件下,计算出瑞雷波相速度。首先利用小波变换对地震原始信号进行去噪;然后利用道间时差相位在时间域截取瑞雷波,计算出相邻地震道的真实相位差,获取两道之间的相速度-深度频散曲线;最后结合多道瑞雷波频散曲线,得到相速度-深度成像图。将本方法应用于工程勘察中的薄板状地质体探测,能准确反映探测目标空间分布位置。相对传统瑞雷波数据处理方法,本方法可突破道间距限制,减小施工量,同时具更高的横向分辨率。     

多目标雷达探测识别和定位

线性调频连续波雷达通过周期性的发射扫频信号来探测地下的异常体.但是,由于经典FFT方法固有的局限性,限制了其分辨率的进一步提高.文中介绍了MUSIC方法,通过计算机模拟表明,该方法相比FFT有更好的分辨率和较精确的结果.     

表面波谱分析影响因素研究

基于理论分析及数值计算,研究了频率分辨率、反射波等对谱分析影响,结果表明：频率分辨率会影响相位差曲线及相位差折迭数量;与振源相对的场地沟槽反射的瑞利波或分层界面的反射体波会使测点信号功率谱估计及计算的相速度-波长曲线出现扰动。通过细化技术及干扰信号切除方法可提高相速度计算精度。在低频域相位差折迭数无法统计时,用优化分析方法可以估计可能损失折迭数或额外多余的折迭数。     

瞬态瑞雷波探测信号模型及其相速度的校正

在网络分析的基础上,将瑞雷波探测的A道信号作为一网络的输入,B道信号作为其输出,给出A、B两道的最一般信号模型,解释了目前瞬态法信号计算相速度及其频散曲线与稳态信号相速度及其频散曲线差异的实质。提出了瞬态瑞雷波相速度的改进算法。结果表明,校正后的相速度有明显的降低,其频散曲线的分辨率有所提高。      

小波变换在矿井瞬变电磁法中的应用

利用小波变换对接收的瞬变电磁信号进行多分辨率分析,通过分解与重构,从中提取有效信号,去除干扰信号,得到去噪后的信号。该方法能有效地去除干扰信号,又不会损失有用信号。实际资料处理结果表明:该方法对去除瞬变电磁晚期信号的噪声干扰有很好的效果。      

减少大地对地震信号吸收问题的有效方法

为了解决大地对地震信号(尤其是高频信号)吸收衰减严重的问题,采用介质内测点的方法进行表层结构调查。通过井深和药量的大量试验,最后采用了小药量组合激发的方法;保证高频地震信号能量充分向下传播,从而达到提高地震资料分辨率的目的。实际应用表明,利用该方法收到了较好的效果。     

基于广义S变换的分频频率振幅补偿算法研究及应用

这里为提高地震记录的分辨率,补偿高频成份提供了一种新的分频频率振幅补偿方法。通过对地震记录进行广义S变换后得到分频后的信号,对分频信号进行频率补偿,扩展地震记录的频宽,同时对频率补偿后的地震记录进行振幅补偿。实际资料处理结果表明,此方法在保持低频成份的同时,对高频成份进行了补偿,使地震记录的分辨率得到了明显提升,从而证明了该方法的可行性和有效性。     

地震波初至拾取的分形研究

在地震数据处理过程中 ,传统的方法都是以振幅、频率、相位等的变化为依据来拾取地震初至波。作者突破了这些传统依据 ,根据分形的原理 ,用时窗的变化来反映地震道曲线的局部形态特征 ,通过一元线性回归模型统计出曲线的形态特征参数———分数维 ,然后由分数维的变化来判断初至地震波 ,得出了一种高效的拾取初至地震波的新方法。针对该方法的计算过程开发了处理软件模块。理论的模拟证明该方法非常适用于目前越来越庞大而复杂的地震勘探数据资料的处理。通过实际的试算表明软件模块的适用性强。该方法精度高 ,计算速度极快 ,抗噪能力强 ,在低信噪比的情况下也能快速精确地拾取初至地震波。     

勘探地震学数据处理中的三种反褶积技术

在地震数据中，反褶积是用来提高分辨率的必要手段，但同时往往会降低资料的信噪比，当地震资料不满足最小相位和白噪声的约束条件时，常规的反褶积方法也将不再适用。从这两个问题出发，混合相位未知脉冲最小平方反褶积，多分辨率地震信号反褶积，神经网络子波反褶积等三种改进的方法分另运用多次迭代，二进小波变换和神经网络技术，对常规方法的不足予以改善。     

高精度相位相关速度分析技术在海上地震资料中的应用

海上复杂构造区地震资料数据信噪比低,以叠加能量法为主的常规速度分析方法其速度分辨率和精度不能满足精细处理的要求。以南海东部某工区为靶区,对比研究了高精度相位相关速度分析法与常规叠加能量速度分析法,前者提高了速度谱在空间和时间上的精度,得到效果较好的地震叠加剖面,特别是低信噪比区域的成像精度有较大提高。     

基于速度分析的探地雷达阻抗介电常数反演

阻抗反演是利用波阻抗与介电常数关系开展地下介质参数估计的重要技术,在探地雷达以及叠后地震资料解释中具有广泛的应用。常规阻抗反演需要钻孔或测井曲线作为约束项,约束项信息直接影响阻抗反演的估计精度。在缺少钻孔数据的实际应用中,如何开展探地雷达阻抗反演是该方法研究的重要内容之一。基于上述问题,本文提出了基于速度分析的探地雷达阻抗反演方法。其基本思想是基于多偏移距雷达数据开展速度谱分析和Dix反演,以获得不同深度的速度信息作为阻抗反演的约束项;同时,采用K-means方法自动拾取速度谱信息,大大降低了常规人工拾取误差,提高了计算效率。通过典型随机土壤介质模型,验证了本文方法在无钻孔条件下仍然可以获得较好的介电常数估计结果,并测试噪声适应能力强。最后通过美国密歇根州Wurtsmith AFB,in Oscoda区域的探地雷达数据测试了本文提出方法在探地雷达实测数据参数估计中具有较好的应用效果。     

槽波速度谱相对透射系数图法

针对近年来国内推广槽波地震探测技术中遇到的问题,提出了一种新的槽波相对透射系数图方法——槽波速度谱相对透射系数图法。它是根据槽波埃里相的速度特征求取槽波相对透射系数的另一种成图方法。      

一种精确层速度反演方法

利用水平叠加资料和速度谱资料,根据几何地震学原理,建立了一种精确层速度反演方法。详细介绍了该方法的基本原理和方法步骤,并给出了水平层状介质和倾斜层状介质理论模型计算结果,结果表明其精度明显高于 Ｄｉｘ 公式。该方法具有精度高、速度快、便于应用等特点。     

自动剔除速度谱数据野值的方法

速度谱数据中通常存在野值,剔队其野值可提高速度谱数据的精度和可靠性,有利于实际利用。作者在文中引入数理统计方法中的Ｇｒｕｂｂｓ法和ｔ检验法,并将此二法各自的优点结合起来判野值,然后剔除。实际应用表明,效果是明显的。     

选择相关速度分析方法在VTI 介质中的应用

To identify weak primaries in the presence of strong multiples is a challenge in conventional velocity spectra． Selective-correlation,an approach that can enhance the resolving of velocity analysis,is introduced, and extended to anisotropic media． Noting that the peaks of primaries submerged along the flank of the coherence peak of a strong multiples can be clearly identified in conventional spectrum comparing the velocity spectra obtained by this two approaches on synthetic data ,we conclued that selective-correlation keeps a higher resolution than conventional velocity analysis does． This process not only maintained the advantage of conventional velocity analysis, but also improveed manipulation． It matches the conventional velocity analysis on computational expense．     

Rational approximation for estimation of quality <Emphasis Type="Italic">Q</Emphasis> factor and phase velocity in linear,viscoelastic, isotropic media

The article presents a numerical inversion method for estimation of quality Q factor and phase velocity in linear, viscoelastic, isotropic media using reconstruction of relaxation spectrum from measured or computed complex velocity or modulus of the medium. Mathematically, the problem is formulated as an inverse problem for reconstruction of relaxation spectrum in the analytic Stieltjes representation of the complex modulus using rational approximation. A rational (Padé) approximation to the relaxation spec trum is derived from a constrained least squares minimization problem with regularization. The recovered stress-strain relaxation spectrum is applied to numerical calculation of frequency-dependent Q factor and frequency-dependent phase velocity for known analytical models of a standard linear viscoelastic solid (Zener) model as well as a nearly constant-Q model which has a continuous spectrum. Numerical results for these analytic models show good agreement between theoretical and predicted values and demonstrate the validity of the algorithm. The proposed method can be used for evaluating relaxation mechanisms in seismic wavefield simulation of viscoelastic media. The constructed lower order Padé approximation can be used for determination of the internal memory variables in time-domain finite difference numerical simulation of viscoelastic wave propagation.     

微动谱比法在构造发育地区试验效果的应用研究

微动-谱比探测方法的联合应用可以克服传统物探方法在山区、植被茂密地区或地质情况复杂地区勘探效果不佳的缺陷,微动-谱比探测法具有地形适应能力强、施工快捷安全并具备一定抗干扰能力的优点,成为山区物探技术的重要补充手段。文章选择东南沿海某构造发育地区开展微动-谱比法的试验工作,布置微动测线2条,谱比法测线1条,分别拾取频散曲线和计算H/V谱曲线,获得横波速度剖面和微动-谱比法联合反演剖面。通过与试验区地质资料和大功率电法资料对比,证实微动谱比法技术在山区浅层(0～120 m)具备一定的勘查效果,尤其对构造、侵入岩体反应灵敏,可区分大套地层,所得横波速度信息可直接为工程建设提供弹性参数,为在山区复杂地形地质条件下确定构造、侵入岩体和地层分布情况提供了快速准确的解决方案。     

叠前非局部平均滤波压制随机噪音

非局部平均滤波方法的去噪性能优异,但其在地震资料处理中的应用刚刚起步。该方法利用数据具有的结构冗余,以包含局部结构的小窗口或邻域为单元,利用局部结构相似性进行加权运算,增强有效信号,压制随机噪音。针对叠前地震资料数据量大、噪音背景强、局部结构简单;原始非局部平均算法对每一点滤波,需要对数据体内所有点计算权系数后进行加权计算,计算量大,对强噪音背景适用性差等不足,对原始非局部平均算法进行了改进,主要包括:基于速度谱的搜索窗口分割;基于梯度域奇异值分解的局部结构相似集选择方法;基于相似集大小的自适应滤波参数选择方法。试验结果表明,该方法改进后对于叠前地震数据的随机噪声具有较好的压制作用。      

密集线性台阵地震背景噪声速度成像及其在湖南沃溪金钨锑矿勘探中的应用

多道面波分析技术在近地表勘探领域有着广泛应用,准确的提取频散曲线成为面波勘探成像的关键。文章介绍了一种新的地震背景噪声互相关面波频散成像方法——拓距相移法。该方法在传统相移法的基础上,利用阵内相移对小孔径范围的面波中高频信号进行提取,并利用阵外相移对大孔径范围的面波中低频信号进行提取,然后将两部分频散曲线融合从而得到更宽频带的面波频散曲线用于地下速度结构的反演。该方法在保证对近地表结构进行较高分辨率成像的同时,大大增加对深部结构的有效约束。2019年9月到10月期间,作者在湖南沃溪布设了8条密集测线,进行了1个月的地震背景噪声数据采集,并利用上述拓距相移法提取了0.1~2 s的瑞利面波宽频带相速度频散曲线。通过初步反演其中3条测线的背景噪声数据,获得了该矿区深度2.5 km以浅的地震横波速度结构。经与已知地质资料比对,160测线的地震横波速度反演结果与断层、岩性分界面及矿脉有着较好的对应关系,表明获得的沃溪矿区地震横波速度结构较好地反映了控矿构造、岩性分界以及矿体的分布位置等信息,为该区中—深部找矿提供了重要依据。该研究利用实际数据检验了拓距相移法的有效性,为今后深部找矿提供了一个有效的高精度成像方法。