基于离散Gabor变换迭代时变滤波实现地震信号去噪

基于离散Gabor变换时变滤波对宽带和非平稳信号估计具有强大的能力,迭代时变滤波不仅计算上有效,而且能得到较好的信噪比。鉴于迭代时变滤波方法的特点和地震信号的非平稳性,我们提出了基于离散Gabor变换迭代时变滤波方法实现地震信号的去噪,并根据实际地震信号的带限性及其频带分布规律,提出了简单的掩模函数求取方法。经大量的理论模型和实际资料计算表明该方法是有一定效果的。      

时频峰值滤波信号增强方法在实际地震资料处理中的应用

在不损失有效信号能量的基础上从低信噪比地震资料中恢复出有效信息是地震资料处理的关键问题之一。针对这一问题利用基于伪Wigner-Ville分布的时频峰值滤波技术处理共炮点地震记录。基于伪Wigner-Ville分布的时频峰值滤波技术可以保证得到复杂地震记录的无偏估计,增强地震资料中的有效信息,去除随机噪声,有效地恢复同相轴。采用实际共炮点地震资料,比较时频峰值滤波前后的地震记录可以看出：地震资料中的有效信息明显增强,同相轴连续性得到改善。     

含可变因子的广义S变换及其时频滤波

含可变因子的S变换是一种新型的时频分析工具,比传统的S变换和Mansinha提出的广义S变换更具实用性。可变因子的引入使得高斯窗函数的宽度随频率发生变化时具有目的性,而不是简单地随着频率的增大而变窄。该变换可以有针对性的改善局部频段(特别是低频段和高频段)的频率分辨率及时间分辨率。以此变换为基础,提出了一种时频滤波方法,通过对人工合成地震记录的滤波,证明了该滤波方法的有效性。     

两种压制随机噪声的滤波方法对比研究

介绍了f-x-y 域预测滤波方法,提出了基于奇异值分解的三维f-x-y域预测滤波方法。该去噪方法是在奇异值分解滤波的基础上进行f-x-y域预测滤波,从而实现频率空间的预测滤波。2种滤波方法详细的对比研究及理论模型试算的结果表明,该方法较f-x-y域预测滤波能更好地提高地震资料的信噪比,并有更高的保真度。     

对K-L变换滤波技术的评价

在介绍K-L变换压制噪声的理论依据基础上,通过建立理论模型进行试算研究和分析,得出必须注意的结果:K-L变换滤波有压制倾斜相干信号的作用.当特征值选取不当时,可能起模糊断层的作用.最后建议:对这种具有潜在的有可能危害有效信号的压噪技术,在工作中慎用或不用K-L变换.     

一种降低地震数据随机噪声的方法

从砂岩型铀矿勘探需求出发,提出了一种改善地震勘探分辨率的方法——随机噪声衰减法,并开发了相应的处理软件。实践证明,采用该处理方法,可以提高地震剖面的质量。     

基于广义S变换时频滤波的MT数据去噪

针对油气勘探中大地电磁(MT)数据易受各类干扰的污染,且信噪难以分离的问题,把基于广义S变换的时频滤波技术应用于MT数据处理中来,得到MT数据的S域时频分布,分析受噪MT数据在S域的时频分布特征,再在S变换时频域进行时频阈值去噪,并对滤波后的S域时频谱进行逆变换重构,分离得到去噪后的MT数据。给出了基于广义S域时频滤波的方法原理与应用步骤,对被污染的仿真和实测MT数据进行了时频阈值滤波,并与小波阈值去噪方法进行了比较研究。结果表明：基于广义S变换的时频滤波方法可有效抑制MT数据中的干扰,从噪声信号中分离出有效的大地电磁数据,且减少了人为参与,提高了MT勘测的数据质量。     

基于局部峰值约束的快速正交匹配追踪地震数据分解方法

地震信号稀疏分解在地震数据处理中起着重要作用,可以获取地震资料中蕴含的各种有用信息.正交匹配追踪算法能够较好地实现地震数据自适应分解与重构.正交匹配追踪的目标是选取与信号最匹配的子波,然而在通过内积实现时往往只着重全局尺度上的相似性,并不能保证子波与信号具有相同的位置及振幅.这里采用局部峰值约束的方法来解决这一问题,构...     

基于时频联合深度学习的地震数据重建

地质条件和采集环境等因素的影响往往导致在地质勘探过程中无法获取完备的地震数据,对后续地质解释工作造成影响。随着计算机硬件的发展及基于卷积神经网络的地震数据处理方法的应用,越来越多的深度学习方法应用于地震数据规则化,当前此类方法通常局限在时域范围内处理数据,导致重建数据过于平滑,纹理细节信息缺失。本文提出一种联合时频域特征的卷积神经网络模型,通过在地震数据的时域和傅里叶域上进行联合约束,学习地震数据在时域和傅里叶域的多维度分布特征,重建欠采样地震数据,修正联合损失函数的权重,调整卷积神经网络学习的注意力;采用多级可调节的残差块构建卷积神经网络中间层,提高特征提取能力,根据任务的需要调节残差块数量,平衡网络的精度与效率。实验结果表明,本文提出的方法与双三次插值、基于块匹配的3D协同滤波、深超分辨率网络、增强深度学习超分辨率重建网络等方法对比,具有更好的细节保持效果和鲁棒性。     

快速识别页岩气“甜点”目标的时频电磁勘探技术及应用

通过研究南方碳酸盐岩海相地层发育区岩石标本电磁物性特征,得出页岩层系在地层剖面中为典型的低阻目标,具备利用电磁法勘探的基础,同时,基于岩石样品和井中岩芯的测定结果证实富有机质页岩层系的高极化响应和高TOC含量有很好的对应关系,具备利用极化异常圈定页岩气"甜点"区的有利条件。时频电磁法将时间域电性勘探和频率域极化性勘探结合在一起,通过大功率发射有效激发页岩层系的响应,配合地震勘探等技术,发挥了综合勘探的技术经济优势,实现了快速识别页岩气"甜点"目标的目的。笔者从页岩气目标的物性基础研究入手,总结了针对页岩气目标的电性和极化性异常提取和综合分析技术,为页岩气勘探提高成功率提供了一种快速识别"甜点"目标的新思路和有效手段。     

消减地震勘探随机噪声:导数算子约束下的维纳滤波

为使传统的维纳滤波方法在最小均方准则下的解更准确、稳定,采用正则化思想,提出导数算子约束下的最小均方准则;在这种准则下,推导了维纳滤波因子及其频率响应.通过在不同频段取不同的正则化函数值,控制滤波结果.理论及实际地震勘探资料的分析表明:正则化维纳滤波去噪效果比传统维纳滤波好,且对有效波的损失较小,表明了文中所取正则项的可行性及有效性.最后讨论了通过建立正则化函数关系式,方便地提供正则化函数值以及圆滑振幅谱对改进滤波效果的可能性.     

局部时频变换域地震波吸收衰减补偿方法

地震信号在地下传播时会受到地层吸收衰减的影响,从而降低了地震资料的分辨率。因此地震波吸收衰减补偿是地震资料处理中的一项重要环节。本文研究的地层吸收衰减补偿方法主要基于局部时频变换(LTFT),该方法能够调节选取谱分解的频率范围和频率采样间隔,解决了短时傅里叶变换固定时窗和小波系数无法提供波形频率的精确估计值问题,适用于非平稳地震信号的时频分析。在求取地层Q值的方法中,频谱比值法具有高效简单的特点,有着广泛的应用范围。本文假设地下介质为层状变Q模型,使用局部时频变换将信号转换为时频域,通过频谱比值法求出各层的Q值,最后根据Kolsky衰减模型来补偿地震信号。理论模型测试和实际资料处理的结果表明,本文提出的方法能够有效恢复衰减信号,提高地震资料的分辨率。     

地震信号中长周期随机干扰抑制技术的研究

主要提出两种消除数字地震信号中长周期随机干扰的方法窄带低通滤波对消法和自适应高通滤波法.通过使用多级抽点技术大大减少滤波法的运算量,可获得良好的滤波特性.最后对两种方法进行了对比讨论并给出了实验结果.     

改善地震勘探记录的4项技术

为改善地震勘探记录、提高信噪比,近年来提出了基于混沌理论的混沌振子滤波技术（CVM）、基于多道最小平方原理和CVM的时空域双曲滤波技术（HTDF）、基于时频分析和Wigner-Ville分布的时频峰值滤波技术（TFPF）以及基于独立分量分析（ICA）的多次波消减技术。用CVM技术可以在强随机噪声背景中确定同相轴的时空位置;HTDF是CVM的后续处理,使湮没在噪声中的同相轴显现出来。大量仿真实验和实际资料处理表明,TFPF技术可应用于消减地震记录中的随机噪声。基于ICA的多次波消减技术可确定输出信号的振幅和次序。上述4项技术若应用于实际资料,尚需要分别解决诸如计算时间、辅助性处理、因子振幅谱补频、变时窗技术、处理流程的系统工程等问题。     

基于改进混沌果蝇优化小波阈值法地震信号随机噪声压制

由于野外采集地震资料往往带有较多的随机噪声,给资料解释造成困难。针对小波阈值去噪的阈值选取通常需要对信号进行先验估计,带有较强猜测性,阈值选取难以获得最优结果。本文提出基于改进混沌果蝇优化的小波阈值法,将基于广义交叉验证(GCV)函数设定为阈值选取目标函数,在混沌果蝇优化算法中引入调节系数实现对该目标函数的迭代寻优,在无先验信息前提下,获取最优小波阈值。通过将本文算法用于合成地震记录和实际地震记录进行去噪处理,并对比常用小波阈值去噪算法,证明了本文算法的有效性。     

层状介质探地雷达信号Q值估计及反Q滤波

利用多层常Q模型描述层状介质探地雷达信号的衰减,并应用谱比法,通过求均方根Q值求得了层状介质每一层的Q值。将波场延拓理论应用到探地雷达信号的反Q滤波数据处理中,其步骤为：假定地下Q模型为多层常Q结构,对每个常Q层,将地表波场记录直接延拓到当前层顶部;在常Q层内对延拓后的波场在时频域采用广义S变换,对信号进行反Q滤波;对滤波结果求广义S反变换,得到反Q滤波后的时域信号。最后利用本方法对合成的3层探地雷达衰减记录和实验得到的2层探地雷达衰减记录进行了振幅和相位补偿,验证了该算法在探地雷达反Q滤波中的正确性和有效性。     

Probabilistic seismic hazard assessment for the Horn of Africa based on seismotectonic regionalisation

A probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) for the Horn of Africa is presented. Our seismicity database consists of a revised and up-to-date regional catalogue compiled from different agencies, checked for completeness with respect to time and homogenized with respect to magnitude (M_s). The seismic source zones are based on our present day knowledge of the regional seismotectonics. Among the results we present regional hazard maps for 0.01 annual probability for intensity and Peak Ground Acceleration (PGA) and hazard curves and response spectra for six economical significant sites within the region. The model uncertainties with respect to seismicity are analysed in a novel approach and form part of a sensitivity analysis that quantifies our PSHA modelling uncertainties.

For 0.01 annual probability we find randomly oriented horizontal PGA that exceed just 0.2 g and MM-scale intensity VIII in the Afar depression and southern Sudan. Uncertainties amount to 20% g PGA in some cases, mainly due to attenuation uncertainties. Intensity uncertainties seldom exceed 0.5 intensity units. Relatively large seismic hazard is found for Djibouti (VIII for 0.01 annual probability), slightly lower for the port of Massawa (between VII and VIII for 0.01 annual probability) and low for the port of Assab (between VI and VII for 0.01 annual probability).