地震資料去噪方法

內(nèi)容概要

　　《地震資料去噪方法：原理算法編程及應(yīng)用》適用于從事地震資料處理的廣大科技工作者，也可作為大專院校、科研院所的教學(xué)參考書。盡管書中內(nèi)容主要涉及油氣勘探領(lǐng)域，但煤田勘探、地質(zhì)工程、工程物探等領(lǐng)域也可參考借鑒，本書還可為其他領(lǐng)域的信號(hào)分析與處理提供參考。

書籍目錄

第一章地震資料去噪概述 1.1去噪在地震資料處理中的作用 1.2地震噪聲的分類 1.3國內(nèi)外地震資料去噪技術(shù)的研究現(xiàn)狀 1.3.1國外主要的地震去噪應(yīng)用模塊 1.3.2國內(nèi)主要的地震去噪應(yīng)用模塊 1.3.3目前國內(nèi)外地震去噪的難點(diǎn)——多次波壓噪 1.4常用的地震去噪方法 1.4.1基于經(jīng)典傅氏變換的去噪方法 l.4.2在傅氏變換基礎(chǔ)上延伸出來的去噪方法 1.4.3以Radon變換為基礎(chǔ)的去噪方法 1.4.4聚束濾波方法 1.4.5基于小波分解和重建的去噪方法 1.4.6其他現(xiàn)代信號(hào)去噪方法 1.5去噪效果的評(píng)價(jià)——地震信噪比的定量計(jì)算 1.5.1信噪比的概念 1.5.2信噪比的估算方法 1.5.3信噪比的影響因素評(píng)價(jià) 1.5.4信噪比與分辨率的關(guān)系 1.6去噪技術(shù)新進(jìn)展 1.6.1基于十字排列的高密度資料去噪 1.6.2多次波成像去噪 第二章地震資料噪聲的基本類型與特征 2.1地震勘探中波的基本類型 2.1.1按地震波在傳播過程中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向分類 2.1.2按地震波傳播的空間范圍分類 2.1.3按地震波在傳播過程中的傳播路徑分類 2.1.4按地震波的波面形狀分類 2.2地震資料噪聲的分類 2.2.1噪聲的基本分類 2.2.2基本去噪方法 2.2.3實(shí)際去噪中存在的問題 2.3地震資料噪聲的基本特征 2.3.1與地震波傳播機(jī)理有關(guān)的干擾 2.3.2與資料采集因素緊密相關(guān)的干擾及資料品質(zhì)差異 2.3.3與環(huán)境因素緊密相關(guān)的干擾 2.3.4與資料保存等有關(guān)的干擾 2.4地震弱信號(hào)時(shí)頻特征描述及評(píng)價(jià)探討 2.4.1弱信號(hào)幅值特征及評(píng)價(jià) 2.4.2弱信號(hào)頻譜特征及評(píng)價(jià) 第三章基于傅氏變換的干擾波去噪方法 3.1一維時(shí)間域?yàn)V波 3.1.1褶積濾波 3.1.2遞歸濾波 3.1.3時(shí)變?yōu)V波 3.2傅氏變換的理論基礎(chǔ) 3.2.1傅氏變換的定義 3.2.2采樣定理 3.3一維頻率域?yàn)V波的方法原理 3.3.1一維頻率域?yàn)V波器的設(shè)計(jì) 3.3.2頻率域?yàn)V波的實(shí)現(xiàn) 3.3.3一個(gè)實(shí)際應(yīng)用例子（用C語言實(shí)現(xiàn)） 3.3.4數(shù)字濾波的特殊性 3.4二維f—k域?yàn)V波的方法原理 3.4.1二維傅氏變換及視速度濾波的引入 3.4.2視速度濾波 3.5f—x域擬合去噪法原理 3.5.1方法原理 3.5.2f—x域最小平方擬合去噪算法實(shí)現(xiàn) 3.5.3理論模型試算結(jié)果和應(yīng)用實(shí)例 3.6傅氏變換基礎(chǔ)上延伸出來的其他去噪方法 3.6.1f—x域預(yù)測(cè)去噪技術(shù) 3.6.2f—x域（f—x域）算子外推去噪技術(shù) 3.6.3f—x域擬線性變換方法 3.6.4f—xy域和f—xyz域去噪技術(shù) 3.6.5傅里葉相關(guān)系數(shù)濾波去噪技術(shù) 3.6.6頻率切片濾波 第四章基于小波分解和重建的干擾波去噪方法 4.1小波變換的基本原理 4.1.1小波變換的有關(guān)概念及定義 4.1.2小波變換的性質(zhì) 4.1.3Mallat算法 4.1.4二維小波變換 4.2小波變換在一維濾波中的應(yīng)用 4.2.1壓制隨機(jī)噪聲試驗(yàn) 4.2.2壓制面波、高頻噪聲和50Hz工業(yè)干擾 4.3小波變換在二維濾波中的應(yīng)用 4.3.1f—k濾波的定義及其局限 4.3.2用二維小波變換進(jìn)行二維濾波 4.4小波變換與其他方法結(jié)合聯(lián)合去噪 4.4.1小波變換與f—k聯(lián)合去噪 4.4.2小波變換與奇異值分解聯(lián)合去噪 4.4.3小波變換與K—L變換聯(lián)合去噪 4.4.4其他小波變換聯(lián)合去噪方法 第五章基于維納濾波的去噪方法 5.1維納濾波的基本原理 5.1.1維納濾波原理 5.1.2求解維納濾波方程的計(jì)算機(jī)程序 5.1.3基于維納濾波理論的幾種算法 5.2基于維納濾波的預(yù)測(cè)反褶積方法原理 5.2.1預(yù)測(cè)濾波與預(yù)測(cè)反濾波的基本概念 5.2.2預(yù)測(cè)反褶積原理 5.3用預(yù)測(cè)反褶積的方法去除多次波 5.3.1用預(yù)測(cè)反褶積去除虛反射 5.3.2用預(yù)測(cè)反褶積消除海上鳴震干擾 5.3.3影響預(yù)測(cè)反褶積濾波效果的因素 5.4基于維納濾波的50Hz工業(yè)干擾去噪方法 5.4.1概述 5.4.2維納濾波去除工業(yè)干擾的方法原理 5.4.3基于維納濾波的工頻干擾去噪效果分析 5.5其他基于現(xiàn)代信號(hào)分析的去噪方法 5.5.1基于奇異值分解（SVD）的濾波去噪方法 5.5.2中值濾波去噪方法 5.5.3矢量分解去噪方法 5.5.4基于匹配追蹤算法的時(shí)頻濾波去噪方法 5.5.5徑向道變換（RTT）去噪方法 5.5.6K—L變換去噪方法 第六章以Radon變換為基礎(chǔ)的去噪方法 6.1Radon變換概述 6.2r—p聲變換及線性干擾去噪 6.2.1r—p變換的基本公式 6.2.2參數(shù)討論 6.2.3應(yīng)用例子 6.3拋物線Radon變換去多次波方法 6.3.1多次波在時(shí)空域及Radon域的表現(xiàn)特征 6.3.2拋物線Radon變換的基本原理 6.3.3時(shí)間域拋物線Radon變換 6.3.4頻率域拋物線Radon變換 6.3.5Radon域多次波切除和自適應(yīng)濾波 6.4FPRT應(yīng)用模塊簡(jiǎn)介 6.4.1軟件簡(jiǎn)介 6.4.2FPRT去多次波應(yīng)用實(shí)例 第七章基于曲波變換的干擾波去噪方法 7.1曲波變換的基本原理 7.1.1第一代Curvelet變換 7.1.2第二代Curvelet變換 7.1.3Curvelet變換的性質(zhì) 7.2離散曲波變換的兩種算法 7.2.1USFFT算法 7.2.2wrapping算法 7.2.3離散Curvelet變換的例子 7.3曲波變換在去噪中的應(yīng)用 7.3.1Curvelet變換去除多次波 7.3.2Curvelet變換去除隨機(jī)噪聲 第八章基于盲信號(hào)理論的信噪分離方法 8.1盲源分離的基本原理 8.1.1概述 8.1.2盲信號(hào)分離的基本原理及方法 8.1.3盲源分離的優(yōu)化算法 8.2獨(dú)立分量分析的幾種算法簡(jiǎn)介 8.2.1基于峰度的ICA算法 8.2.2FastICA算法 8.2.3聯(lián)合近似對(duì)角化算法 8.3ICA算法在隨機(jī)噪聲去噪中的應(yīng)用 8.4ICA算法在消除50Hz工頻干擾中的應(yīng)用 8.5盲反褶積方法的理論與應(yīng)用 8.5.1地震盲反褶積方法基本理論 8.5.2地震盲反褶積方法的模型試算與實(shí)際應(yīng)用 第九章波動(dòng)方程法壓制多次波的方法技術(shù) 9.1波動(dòng)方程壓制多次波技術(shù)簡(jiǎn)介 9.1.1概述 9.1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 9.2波場(chǎng)外推法壓制多次波技術(shù) 9.2.1波場(chǎng)外推法預(yù)測(cè)多次波 9.2.2f—k域的波場(chǎng)外推法 9.2.3f—x域的波場(chǎng)外推法 9.3反饋環(huán)法壓制多次波 9.3.1反饋模型概述 9.3.2SRME反饋環(huán)法 9.3.3表層多次波的壓制 9.3.4層間多次波的壓制 9.3.5SeisFlow軟件簡(jiǎn)介 9.3.6實(shí)際資料處理 9.4逆散射法壓制多次波 9.4.1散射理論 9.4.2逆散射理論 9.4.3逆散射級(jí)數(shù)法壓制多次波 9.4.4逆散射理論的應(yīng)用前景 9.5多次波成像 9.5.1轉(zhuǎn)換多次波為一次波的方法 9.5.2地表相關(guān)多次波的偏移 9.5.3成像過程中自然衰減多次波 附錄 附錄一頻率域?yàn)V波程序 附錄二f—k變換程序 附錄三預(yù)測(cè)反褶積程序 附錄四小波變換程序 附錄五Radon變換程序 附錄六SVD分析程序 附錄七徑向道變換程序 附錄八曲波變換程序 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   折射波：以臨界角入射到分界面，以分界面以下地層速度沿界面滑行，并以臨界角反射回來的波，也稱作首波。 在地震勘探中，還常分以下幾種波。 回折波：速度隨深度連續(xù)增大，使下行波的折射角度逐漸增加并最終反轉(zhuǎn)成上行波返回地面。 繞射波：波遇到小塊體、異常地質(zhì)體或介質(zhì)異性發(fā)生轉(zhuǎn)向和散射，稱為繞射波，其強(qiáng)度和方向重新分布。任何方向的入射波都能產(chǎn)生所有方向的繞射波。地面接收的斷點(diǎn)繞射波的兩個(gè)分支具有相反的波形極性，在地震勘探中經(jīng)常被稱為衍射波。在障礙、窄縫和邊緣的陰影里經(jīng)常觀察到衍射波。 散射波：與繞射波相同。但另外具有引申含義：①強(qiáng)調(diào)其“點(diǎn)”的屬性，反射層被認(rèn)為是散射點(diǎn)的排布；②定義基本強(qiáng)調(diào)其擾動(dòng)特征，在Born反演里經(jīng)常用于代表波場(chǎng)的剩余部分。 2.1.4按地震波的波面形狀分類 按照波面的形狀分類，地震波可以分為平面波、球面波和柱面波。 平面波：是等相位面為平面，且與波的傳播方向垂直的波動(dòng)。實(shí)際上不存在激發(fā)平面波的震源，所以它是一個(gè)波動(dòng)過程的數(shù)學(xué)抽象。 球面波：在點(diǎn)震源作用下，介質(zhì)中發(fā)生的彈性振動(dòng)從中心向四周傳播。在均勻各向同性介質(zhì)中這種波動(dòng)過程具有中心對(duì)稱性質(zhì)，波前面為球面，因而稱為球面波。 柱面波：出于實(shí)際考慮，地震波場(chǎng)經(jīng)常是沿測(cè)線觀測(cè)，被看作是二維的。但是在二維區(qū)域中是不存在點(diǎn)震源的，必須使用線震源來代替在三維空間使用的點(diǎn)震源。在線震源作用下，介質(zhì)發(fā)生的彈性振動(dòng)沿對(duì)稱軸向四周傳播，在各向同性介質(zhì)中這種波動(dòng)過程具有中心對(duì)稱性質(zhì)，波前面為柱面，因而稱為柱面波。 地震資料噪聲的分類 2.2地震資料聲的分類 2.2.1噪聲的基本分類 廣義上講的地震噪聲是指除一次反射波以外的任何其他地震能量。在地震勘探野外數(shù)據(jù)采集中，地震儀器可接收到觀測(cè)點(diǎn)處的所有振動(dòng)。在這些振動(dòng)中，有些對(duì)勘探有用，有些對(duì)勘探無用，我們把有助于解決地質(zhì)任務(wù)的波稱為有效波，而把所有妨礙有效波識(shí)別和追蹤的其他波稱為干擾波。由于地震勘探方法及其解決地質(zhì)任務(wù)的不同，所需要記錄的波的種類和形式也不同，有些波在某種情況為有效波。

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