消除叠后地震记录相干噪声的时-空变倾角KL变换

对常规KL变换和倾角扫描叠加KL变换用于去除地震剖面中相干噪声的情况进行了探讨,指出了它们的适用情况及局限性,并在此基础上提出了去除叠后地震记录中相干噪声的新方法———时空变倾角KL变换。使用该方法既能有效去除强相干噪声,又能较好保持有效信号同相轴的连续性。最后用合成剖面和实际剖面证明了该方法的有效性。     

应用改进的KL变换提高叠后地震记录信噪比

常规KL变换叠后去噪仅能加强水平方向同相轴,对倾斜或弯曲同相轴处理效果较差,对能量较强的相干噪声去除效果不佳,且在处理大量数据时计算成本很高,在实际生产中难以广泛应用。本文针对常规KL变换的缺陷分别进行了三点改进:使用倾角扫描叠加KL变换,可在有效压制地震剖面噪声的同时,较好保持倾斜同相轴和弯曲同相轴;使用本文提出的时空变-倾角KL变换能去除能量较强的相干噪声;使用数据分块技术可减少运算量。模型测试和实际资料处理效果表明:改进后的KL变换适应性强,去噪效果大大改善。      

应用时空变—倾角扫描叠加KL变换提高地震资料信噪比

使用KL变换可去除地震资料中随机噪声和相干噪声，提高地震资料信噪比。但常规KL变换仅能加强水平方向同相轴，对倾斜或弯曲同相轴处理效果较差，且在处理大量数据时计算成本很高，在实际生产中难以广泛应用。一些文献中针对常规KL变换的两个缺陷进行了改进，即使用倾角扫描叠加KL变换和采用数据分块技术。作者在本文中将这两个方面的改进有机地结合起来，提出应用时空变－倾角扫描叠加KL变换对地震资料进行处理，并指出使用该方法时需要注意的一些问题。理论模型和实际资料处理效果表明，使用本方法可以克服常规KL变换的缺陷，有效改进剖面处理效果。     

二维小波变换在消除相干噪声中的应用

相干噪声常使地震记录中的反射同相轴模糊不清,使得处理解释难以进行。而常规的各种ｆ－ｋ滤波技术不能对其有效地消除,且每种技术都有其局限性,容易产生人为假象,使信号发生很大畸变。我们的技术是利用二维小波变换,把二维地震信号变换到有关频率、时间、波数、空间的一个四维函数。根据信号和相干噪声在频率、时间、波数、空间等方面的局部差异来达到滤波的目的。经过对实际炮集数据的处理表明该方法比ｆ－ｋ滤波技术消除噪声的效果要好,信号的畸变程度更低,并且没有任何限制条件。     

混合Radon变换地震噪声压制的应用

如何有效地从地震资料中剔除相干噪声一直是地震勘探十分关心的问题,尤其是多次波的压制和消除。笔者采用相似函数压制端点效应和截断效应的混合Radon变换从地震剖面中一次性分离面波等线性噪声,再应用自适应滤波技术在Radon域识别并剔除多次波,并使用双曲Radon反变换计算获得有效反射地震信号。理论模型及实测资料试算结果表明,该方法对多次波压制效果良好,同时,应用混合Radon变换可简化数据中噪声压制处理流程。     

羌塘盆地浅层地震探测方法技术

西藏羌塘盆地地震地质条件复杂,要取得高质量的浅层地震勘探资料是非常困难的。文中结合多次在羌塘地区开展的浅层反射地震勘探方法技术试验,探讨了高原冻土层对地震资料的影响因素,地震数据采集采用了小道间距、多道数长排列的接收方式,同时提高覆盖次数,采用大吨位可控震源进行高频激发,获得了高质量的原始数据资料;在地震数据处理阶段,重点在叠前采取相应的去噪处理技术,能够有效地衰减震源干扰波、随机和相干噪声等干扰,获得信噪比较高的地震成像剖面。总结研究区浅层地震勘探的数据采集方法和资料处理解释技术,取得了较好的试验研究成果,对今后在高原冻土区开展浅层地震勘探方法技术的应用与研究有一定的借鉴作用。     

活断层的地震响应特征与瞬时地震属性

活断层探测是断层活动性评判的基础,也是天然地震灾害预防的依据,而浅层地震勘探是活断层探测的有效方法之一;而目前利用浅层地震方法评判断层活动性的能力亟待提高.通过构建了不同宽度破碎带的活断层理论模型,采用二维粘弹性波动方程有限差分法进行了波场响应特征模拟,运用希尔伯特变换方法提取了瞬时频率和相位属性.结果表明:地震水平叠加剖面和瞬时属性相结合可有效获取穿过第四系活断层的响应特征和实现断层活动性评判;当相干噪声达到30%时,水平叠加和瞬时频率属性剖面已难以追踪第四系中弱反射信号,而瞬时相位属性剖面仍可有效追踪;在实际活断层判定中,水平叠加、瞬时频率与瞬时相位地震属性剖面均可判断断层的存在,而穿过第四系的断层 (或破碎带) 特征瞬时相位属性最为明显和突出,水平叠加剖面次之,瞬时相位地震属性是判定断层活动性的重要和有效的属性.      

平稳小波变换在地震反射资料中面波压制的应用

提高地震信号的分辨率是地震勘探要解决的一项主要任务,而提高地震信号的信噪比是提高地震信号分辨率的先决条件。要提高地震资料的信噪比,需要去除地震资料中的相干噪声和随机噪声。本文介绍了平稳小波变换结合阈值压制面波干扰的方法,通过实际地震记录的处理证实了该方法的有效性。     

去假频高分辨率τ-p变换法波场分离

τ-p变换是消除相干噪声、波场分离的重要方法之一,但常规τ-p变换存在算子假频和端点效应,分辨率太低,无法直接使用。本文提出一种新的非迭代高分辨率τ-p变换方法,可同时压制假频和端点效应,提高了变换域的分辨率。通过理论模型记录与实际资料的试验表明了该方法的有效性。     

基于反馈迭代模型的多次波压制方法综述

在油气勘探中,多次波通常被视为影响地震数据处理和解释结果准确性的相干噪声,因此,多次波压制方法研究一直是地球物理勘探领域中的重要研究方向.鉴于自由表面多次波是地震勘探尤其是海上地震勘探资料中最为发育的多次波类型,因此,对自由表面多次波压制方法的研究是十分必要的.目前国内外精度较高且应用广泛的自由表面多次波压制方法即为基...     

基于小波域KL变换的探地雷达信号处理

探地雷达目标回波信号通常会受到串扰(或直达波)、随机噪声等的干扰,致使目标信号难以分辨。利用小波分析的时频局部化特性和多道探地雷达记录中直达波、目标回波信号以及随机噪声等的不同相关性,对探地雷达记录进行小波分解,得到多频段的小波剖面,再对不同频段的小波剖面做KL变换,实现了串扰抑制。通过实验数据和现场实测数据验证了该方法的有效性。      

高阶统计量在探地雷达数据处理中的应用

用高阶统计量方法对探地雷达数据进行处理,基本思路是采用信号识别与检测中的高阶统计量参数,对不同模型的探地雷达数据记录进行处理与重构,结果表明不同模型具有不同阶数的高阶统计量特征。模型实验与实际应用都表明,高阶统计量对压制背景噪声和多次反射波有较好的效果。     

Shearlet变换在GPR数据随机噪声压制中的应用

随机噪声是探地雷达(ground penetrating radar,GPR)数据处理存在的主要问题之一,直接影响到GPR数据后续处理及最终解释的准确性和可靠性。为了有效地去除随机噪声,同时更好地保留GPR信号的有效信息,本文提出基于Shearlet变换的GPR数据随机噪声去除方法。作为一种非自适应多尺度、多方向性的几何分析方法,Shearlet变换能够近乎最优地表示含奇异点的高维曲线。在Shearlet域,GPR数据能够得到更加稀疏的表示,通过阈值去噪的方法,有效地去除了随机噪声,使信噪比提高了4dB,最大程度地保留了GPR有效信号。利用理论和实际数据进行验证,体现了Shearlet变换阈值去噪方法的有效性和准确性。     

探地雷达剖面的相干加强处理

简述了用相干分析法对探地雷达反射剖面进行处理的方法原理,并结合雷达剖面的特征编制了雷达记录道相干加强处理的实用程序。对实测雷达剖面进行处理的结果表明:雷达记录道相干加强处理能有效改善来自同一界面的雷达反射波同相轴的连续性,有利于反射界面的追踪,同时不会引起同相轴的形态发生畸变。     

一维HHT变换在探地雷达数据处理中的应用

探地雷达(GPR)噪声信号通常具有非稳态、非线性特征,为去除这些噪声提高GPR图像解译的准确性,对利用HHT方法去噪进行了研究。首先阐述HHT的基本理论,然后通过对探地雷达数值模拟信号中噪声的去除验证基于HHT方法的可行性,最后将该方法用于探地雷达隧道地质超前预报的数据处理中。通过研究表明:该方法可以用于探地雷达信号的去噪,通过Hilbert变换得到三特征参数图像与EMD分解后合成图像进行对比验证,从而达到提高GPR信号解译精度的目的。     

应用复小波定义探地雷达相位

Hilbert变换为基础的信号分析方法丰富了探地雷达的观测参数,为数据处理提供了更多依据。Hilbert变换针对的是“窄带”信号,对噪声非常敏感,而探地雷达信号不可避免存在噪声,且在频散介质中传播发生频散,其信号有一定的带宽。应用时一频性质较好的小波变换定义相位,较好的克服了这些问题,该方法采用连续复小波变换将探地雷达信号分解为实部和虚部,进而定义相位。     

连续小波变换在探地雷达信号分析中的应用研究

广泛应用于工程勘探的探地雷达,由于其发射的高频电磁波在介质中迅速衰减、受环境噪声大等因素影响,探测剖面难以对相对较深的异常体有较好的响应.复信号分析提取三瞬参数可多角度分析信号,并能突出弱反射信息,但易受噪声干扰,且常规的滤波方法不能有效地去除这一干扰.将具有时～频双重局限性的小波变换引入到复信号分析中,解决了复信号分析易受噪声干扰的问题,恢复了其对异常提取的能力.将此算法用于实际雷达探测数据处理中,取得了良好的应用效果.     

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。     

探地雷达在桥塔塔基岩溶勘查中的应用及信号分析

以湖南省张家界—花垣县高速公路岩溶勘查为例,探讨探地雷达在竖直型岩溶勘查中的应用和效果;同时,说明复信号分析方法在探地雷达数据处理中的有效性。竖向岩溶的横向规模小,在雷达图像中相应的异常范围比较窄,异常不易分辨。首先对原始采集信号进行二维空间域滤波,再对信号进行Hilbert变换,提取雷达信号的瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率,然后对这些处理后的信号进行综合分析。研究结果表明,二维空间域滤波可大大消除高频噪声的干扰,提高信号的信噪比,多参数综合分析可提高探地雷达解释的精度,最终的钻探成果也验证了反演解释结果的正确性。     

Attenuation of random noise in GPR data by image processing

Random noise in ground penetrating radar (GPR) data affects the signal-to-noise ratio, blurs the details, and complicates reconnaissance of the useful information. Many methods with different advantages and disadvantages have been proposed to eliminate or weaken the random noise. We have reviewed basic principles of various signal processing techniques including the curvelet transform (CT), non-local mean (NLM), median, and mean filters to remove the random noise and compared their performances using synthetic and actual GPR data. The performances of the four filters were analyzed on synthetic GPR data both in time and frequency domains. On noisy synthetic data, results indicate that the CT filter performs better than NLM, mean, and median filters at attenuating random noise and improving S/N of the GPR data. On the real data, the performance of only the NLM and CT filters was investigated. Comparing the results clearly shows the CT filter robustness for the random noise attenuation and simultaneously its signal preservation.