基于聚重迹变换的多次波压制算法研究

作     者：孙慧珠 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李月

授予年度：2012年

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：多次波 Radon变换 聚重迹变换 有效波 随机噪声 

摘      要：地震勘探是地球物理探勘的重要手段，是当前查明地下地质结构的最有效的方法之一。在地震勘探中，多次波作为一种常见的相干干扰波一直困扰着地学研究者，如何很好的解决多次波问题也成为了地震勘探中里关注的一个热点问题。特别是在油气勘探中，多次波的存在会降低地震资料中的信噪比，干扰人们对有效波的识别，同时也会严重的影响对地震资料的解释工作和对地震数据的后续处理。为此中外地球物理研究者们在经过长期的奋斗和不懈的努力最终提出了很多种可以解决多次波问题的方法。这些方法总结起来大体可以分为两大类：滤波方法和波动方程预测减去法。 本文首先介绍了多次波的成因、它的特征和识别多次波的一些方法，详细的阐述了目前已有的压制多次波的技术和各自的特点。在已有的众多滤波方法中，Radon变换被广泛应用在压制多次波上。在Radon变换中，一次波和多次波的聚焦点不同，在变换域中所呈现的形态也不同，这样可以在Radon域中分离出不需要的数据，反变换到时域后就可以得到我们期望的信号。但是传统的Radon变换有个主要缺点：拖尾现象。本文以Radon变换为出发点，提出它的一般形式Trace变换也是具有压制多次波的作用。Trace变换，作为广义的Radon变换，它在处理问题时将不局限于积分形式，它已经在不变量特征的建立、图像配准、变化检测和识别记录特征中有一定的应用。文中对Trace变换进行了详细的介绍，为了更好的聚集有效波的能量，这里引入了聚重迹变换的算法，并用它来处理多次波问题。该方法首先将待处理的数据进行聚重迹变换，把它变换到聚重变换域中，在此域中有效波能量被显著放大，使得有效波和多次波在变换域中的差异更加明显，之后通过选取合适的阈值，可以使有效波被很好的恢复出来，而多次波被压制掉。文中详细介绍了算法理论基础和公式推导，同时也给出了该方法的可行性分析。通过对180道多次波理论数据的实验，可知该算法可以很好的压制多次波，反变换的有效波幅值衰减较少，能量损失较小。经过对比实验和单道分析可知该算法在处理多次波记录时可以很好的恢复出有效波信号。最后在对某地区实际数据进行多次波压制，得到的处理效果令人满意。