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一种中浅地层剖面高精度成像的处理方法

地球物理学进展 2019年第6期34卷 2437-2443页

作者：郝高建年永吉罗进华冯湘子中海油田服务股份有限公司物探事业部

在海洋工程物探中浅地层剖面调查中,调查船的上下起伏会对地层剖面的采集造成影响,即便是在姿态传感器的补偿下,仍然会存在海底及地层波状起伏的假成像现象.载体搭载的地层剖面系统记录的多为相对于载体的数据,而不是相对于海面的深度.... 详细信息

在海洋工程物探中浅地层剖面调查中,调查船的上下起伏会对地层剖面的采集造成影响,即便是在姿态传感器的补偿下,仍然会存在海底及地层波状起伏的假成像现象.载体搭载的地层剖面系统记录的多为相对于载体的数据,而不是相对于海面的深度.在实际工程作业中,与地层剖面同时采集的多波束数据通常包含有高精度的地形数据,本文研究的目的是通过采集不同水深、不同区块、不同类型的工程物探资料,将测深和剖面探测两种调查方式结合,研究采用多波束地形数据来校正地层剖面的海底,消除涌浪、姿态、位置、滤波等参数引起的成像偏差,精准呈现真实的海底地形,实现高精度的剖面成像,有效提升工程物探资料研究评价的准确性和可靠性,为以后在类似区域进行海底浅层灾害地质研究提供参考和借鉴.

关键词：高精度成像多波束浅地层剖面中地层剖面海底归位

一种车载毫米波TDM⁃MIMO雷达高精度成像方法

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雷达科学与技术 2023年第5期21卷 581-590页

作者：磨良升晋良念桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541004 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室广西桂林541004

针对现有的车载毫米波雷达高分辨成像方法因存在离网误差导致精度低的问题,通过利用最大似然(ML)准则的统计特性,提出了一种迭代最小化稀疏学习(SLIM)与ML估计相结合的高精度测角方法用于点云成像。首先对中频数据进行距离维FFT得到距离... 详细信息

针对现有的车载毫米波雷达高分辨成像方法因存在离网误差导致精度低的问题,通过利用最大似然(ML)准则的统计特性,提出了一种迭代最小化稀疏学习(SLIM)与ML估计相结合的高精度测角方法用于点云成像。首先对中频数据进行距离维FFT得到距离像,再对新的数据进行多普勒维FFT得到多普勒像,经恒虚警率检测(CFAR)之后获取目标的距离、速度索引点,然后对索引点对应的多个虚拟接收阵元数据使用SLIM方法进行角度估计,最后通过最小化ML成本函数来细化波达方向(DOA),从而获得高精度的点云像。仿真和实验结果表明,该方法得到的点云像具有高精度的特点,角度精度能够达到0.1°。

关键词：车载毫米波雷达离网误差最大似然迭代最小化稀疏学习高精度成像

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多基线干涉SAR高精度成像技术研究

多基线干涉SAR高精度成像技术研究

作者：刘杉电子科技大学

学位级别：硕士

多基线干涉合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）是传统SAR成像技术的扩展,主要利用不同高度航过形成高度维虚拟大孔径,从而获取高度维分辨,再结合传统SAR二维成像能力实现观测场景的三维成像,在陡峭起伏地形、城市环境测绘具... 详细信息

多基线干涉合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）是传统SAR成像技术的扩展,主要利用不同高度航过形成高度维虚拟大孔径,从而获取高度维分辨,再结合传统SAR二维成像能力实现观测场景的三维成像,在陡峭起伏地形、城市环境测绘具有重要研究和应用价值。但是,传统匹配滤波成像算法在多基线干涉SAR高度维成像时面临低分辨、高旁瓣、强栅瓣等问题,亟需开展高精度的成像新方法研究。面向多基线干涉SAR高精度成像,本论文结合稀疏成像及深度学习等理论,开展相关高精度成像理论及方法研究,论文的主要工作内容和创新点如下:1.研究了多基线干涉SAR高精度成像机理。分析了多基线干涉SAR成像几何、回波等特性,构建了多基线高度维成像模型,引入了曲面后向投影（SPBP）算法,获取二维SAR高精度图像序列。SPBP利用迭代逼近的办法,使得成像空间逐渐逼近真实地形信息,克服了传统匹配滤波算法中因地形陡变引起的干涉条纹密集、地形几何畸变等问题,有利于后续的相位解缠以及图像配准等工作,为获取高精度三维SAR成像结果奠定了基础。文中通过利用不同基线下对圆锥场景成像结果、干涉相位图进行分析对比,验证了SPBP算法的有效性。2.研究了基于稀疏成像的多基线干涉SAR高精度成像方法。分析了压缩感知基础理论和多基线干涉SAR稀疏成像的可行性,构建了多基线高度维的稀疏成像线性模型。借助贝叶斯理论,本文研究了基于最小迭代稀疏贝叶斯（SBRIM）算法的多基线SAR高度维稀疏重构方法,克服了传统匹配滤波算法成像精度低、旁瓣大、栅瓣强等不足。结合曲面投影思想,提出了基于曲面投影的SBRIM的多基线干涉SAR稀疏成像算法,实现了起伏场景的高精度三维重构,仿真和实测数据均验证了所提算法的有效性。3.研究了基于深度展开网络的多基线干涉SAR高精度成像方法。分析了多基线干涉SAR稀疏成像过程的特性,结合展开深度网络（UDNN）和软阈值迭代算法（ISTA）,研究了一种基于深度展开阈值收缩网络（UDST-net）的多基线干涉SAR三维成像方法,构建相应的训练数据集。通过网络端到端学习,UDST-net方法不仅克服了传统的多基线稀疏成像方法中成像效率低的不足,同时也提升了成像的精度。仿真和实测数据都验证了UDST-net的有效性。

关键词：多基线干涉SAR 曲面投影稀疏成像深度展开网络高精度成像

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叠前时间偏移高精度成像应用研究

叠前时间偏移高精度成像应用研究

作者：杜喜善中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

随着现代地震勘探难度的加大,所面临的地质条件越来越困难,区域构造越来越复杂,对地震成像精度的要求越来越高。叠前时间偏移作为地震偏移成像的主导技术,已成为解决复杂构造地区地震资料成像问题的首要选择。因此,叠前时间偏移的成像... 详细信息

随着现代地震勘探难度的加大,所面临的地质条件越来越困难,区域构造越来越复杂,对地震成像精度的要求越来越高。叠前时间偏移作为地震偏移成像的主导技术,已成为解决复杂构造地区地震资料成像问题的首要选择。因此,叠前时间偏移的成像精度研究有其实际意义。研究区原始资料信噪比低,品质差,老剖面成像精度低,波组特征模糊,偏移归位不准确。因此,提出研究思路如下:在采用高精度的噪声压制技术提高资料信噪比的前提下,(1)对叠前时间偏移的关键参数——速度进行优化分析;(2)研究偏移孔径、偏移的最大倾角等其他参数的影响。本文首先介绍廊固凹陷柳河营地区的工区概况及资料情况;其次对比研究两大类叠前时间偏移的方法原理,对其特点进行深入探讨,选定克希霍夫积分法作为叠前时间偏移高精度成像研究的理论基础;再次以高质量的CMP道集为基础数据,进行叠前时间偏移速度参数的优化分析;然后分析其他参数对成像精度的影响;最后进行处理效果分析。通过对廊固凹陷柳河营地区叠前时间偏移高精度成像的研究,发现:(1)高信噪比的炮集数据是提高叠前时间偏移成像精度的基础;(2)由于以叠加速度为初始偏移速度需要地下介质是水平层状介质的前提,而DMO速度适用于地下岩层有一定倾角的情况,且DMO速度作为初始偏移速度时得到的叠前时间偏移剖面成像精度更高。因此,DMO速度更适合作为初始偏移速度,在进行叠前时间偏移处理之前应做好DMO工作;(3)在偏移速度的优化分析过程中,用测井资料中的P-Sonic曲线来监控偏移速度的趋势,能够更高效的建立准确的偏移速度场;(4)除偏移速度外,偏移孔径和偏移的最大倾角也是Kirchhoff叠前时间偏移的重要参数。高精度的叠前时间偏移处理流程应用于廊固凹陷柳河营地区,成像精度得到提高,波组特征清晰,偏移归位准确,断点位置可靠,构造形态突出。因此,本文的研究方法是切实可行的,确实可以提高成像精度。

关键词：叠前时间偏移高精度成像偏移速度偏移孔径最大倾角

起伏地表声波方程正演模拟与高精度成像方法研究

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起伏地表声波方程正演模拟与高精度成像方法研究

作者：张平民中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

双复杂地区(复杂地表和复杂构造)已经成为我国油气勘探的重要研究领域。水平叠加和静校正等传统的地震数据处理方法已经不能满足双复杂地区高精度地震成像的现实需求。尽管真地表叠前深度偏移技术在双复杂地区地震成像方面具有明显的理... 详细信息

双复杂地区(复杂地表和复杂构造)已经成为我国油气勘探的重要研究领域。水平叠加和静校正等传统的地震数据处理方法已经不能满足双复杂地区高精度地震成像的现实需求。尽管真地表叠前深度偏移技术在双复杂地区地震成像方面具有明显的理论优势,但在实际工作中如何实现真地表偏移,真地表偏移的影响因素和主控条件是什么,如何构建真地表偏移所需要的速度模型,哪种偏移方法和速度建模方法更适合于真地表偏移,以上问题还没有明确的答案,需要采用模型数据就上述问题进行实验分析和客观评价。围绕双复杂地区高精度成像所涉及的上述问题,本文首先就双复杂地区地震波场正演模拟和旅行时计算进行了方法研究,基于模型数据就方法的有效性进行了试验分析,明确了起伏地表情况下地震波场的反射特征和传播规律。在此基础上,基于塔里木盆地库车地区的地表情况和构造特征,制作了库车地区典型构造模型,并对叠前波场进行了正演模拟。依托该地质模型及其模拟数据,就常规地震数据处理的局限性及其影响真地表成像的主要因素进行了较为系统的试验分析,试验结果表明:(1)静校正方法不能很好地消除复杂地表对地震成像的影响,真地表偏移是双复杂地区高精度成像的根本途径;(2)当速度模型较为准确时,逆时偏移较克希霍夫偏移具有更高的成像精度;(3)相对于偏移方法,速度模型对双复杂构造地震成像具有更大的影响;(4)初至波层析反演能够提供较为可靠的近地表速度模型;(5)层析反演速度建模具有较强的多解性,地质模型引导的层析反演能够改善速度模型精度。

关键词：起伏地表有限差分高精度成像速度建模

用全波形反演实现复杂地层井间弹性参数的高精度成像

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基于机器学习的远震记录降噪技术及其在短周期密集台阵接收函数高精度成像中的应用

作者：冯晓钰高国忠长江大学地球物理与石油资源学院

井间地震是一种在一口井中激发,在另外一口或多口井中接收的地震探测方法,和地面地震相比,井间地震数据具有频率高、波场复杂、各向异性特征显著等特点[1]。全波形反演(FWI)是一种高精度、高分辨率的地震成像方法,反演出来的速度场既包... 详细信息

井间地震是一种在一口井中激发,在另外一口或多口井中接收的地震探测方法,和地面地震相比,井间地震数据具有频率高、波场复杂、各向异性特征显著等特点[1]。全波形反演(FWI)是一种高精度、高分辨率的地震成像方法,反演出来的速度场既包含有长波长速度分量又包含短波长速度分量,因为它对地下实际波场和预测波场进行拟合时,将地震波的动力学特征和运动学特征结合,综合利用地震记录中振幅、走时和相位等各种信息来定量地提取地下介质的弹性参数。本文就是利用全波形反演来实现井间弹性参数的高精度成像。

关键词：全波形反演高精度成像井间地震复杂地层弹性参数

来源： cnki会议评论

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基于机器学习的远震记录降噪技术及其在短周期密集台阵接收函数高...

2023年中国地球科学联合学术年会

作者：冯铭业陈凌韦生吉陈余宽宫畅中国科学院地质与地球物理研究所南洋理工大学

由于具有绿色环保和成本低廉的优势,被动源短周期密集地震台阵技术被广泛应用于全球城市地区和关键构造区远震接收函数结构成像。相对于宽频带地震仪,短周期仪器接收函数成像的必要技术步骤之一为去仪器响应,用于恢复地震记录中的低频... 详细信息

由于具有绿色环保和成本低廉的优势,被动源短周期密集地震台阵技术被广泛应用于全球城市地区和关键构造区远震接收函数结构成像。相对于宽频带地震仪,短周期仪器接收函数成像的必要技术步骤之一为去仪器响应,用于恢复地震记录中的低频信号。但是,去仪器响应同时放大了低频噪声,导致在噪声水平较高的情况下远震记录受到严重干扰。使用常规的带通滤波方法难以去除这些与信号频带相似的噪声,甚至不具备可行性。

关键词：接收函数高精度成像降噪技术机器学习

来源： cnki会议评论

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煤田物理模拟地震数据高精度成像

中国煤炭地质 2024年第7期36卷 74-78页

作者：董蕊静中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

在分析了现阶段煤田物理模拟地震数据特征的基础上,针对物理模拟数据处理过程中因换能器特性导致的振幅指向性及波形畸变问题实现了振幅补偿及波形畸变校正,对物理模拟地震数据中的多次波、虚反射干扰及宽频问题经过测试制定了合理的处... 详细信息

在分析了现阶段煤田物理模拟地震数据特征的基础上,针对物理模拟数据处理过程中因换能器特性导致的振幅指向性及波形畸变问题实现了振幅补偿及波形畸变校正,对物理模拟地震数据中的多次波、虚反射干扰及宽频问题经过测试制定了合理的处理方案,最后在此基础上提出了针对煤田地震物理模拟地震数据的高精度成像流程,并通过某地区房柱式采空区物理模拟地震数据处理验证该流程可以有效提高煤田物理模拟地震数据的成像精度。

关键词：煤田地震物理模拟换能器高精度成像

三维雷达探测目标体高精度切片成像拟合算法的研究（英文）

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Applied Geophysics 2022年第4期 553-562+604页

作者：李梵若杨峰闫睿乔旭李夷进邢洪嘉中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心

三维探地雷达由于其无损、高效和探测结果较为直观的特点,近些年来在城市道路地下病害检测中得到了广泛应用。但是由于三维雷达阵列天线排布间隔的存在,造成地下目标体三维成像呈现边缘板块现象,导致采用探测结果直接三维成像无法反映... 详细信息

三维探地雷达由于其无损、高效和探测结果较为直观的特点,近些年来在城市道路地下病害检测中得到了广泛应用。但是由于三维雷达阵列天线排布间隔的存在,造成地下目标体三维成像呈现边缘板块现象,导致采用探测结果直接三维成像无法反映地下实际空间分布特征。由于探地雷达天线宽波束极化,导致发射电磁波具有一定宽度,且呈现中间能量强两侧逐渐衰减的特性。针对上述问题,结合地下目标在空间上具有延续性的特点,构建了一种具有变化趋势特征的Bicubic高精度三维目标体切片成像拟合算法,利用天线宽角极化特性在算法中构建测线间变化趋势因子,将目标体变化趋势与边缘细节刻画相结合,实现了三维探地雷达探测目标高精度拟合。与其他常规拟合技术对比,拟合误差小。论文针对GpaMax 3D正演模拟和三维探地雷达实测数据进行了实验与分析,实验表明改进的Bicubic拟合算法有效地提高了地下目标切片成像的准确性,提高了三维探地雷达的异常解释精度。

关键词：城市地下空间安全三维探地雷达探测异常 Bicubic拟合算法高精度成像