地震资料去噪及其方法研究
F-X域去噪方法研究
F-X域去噪方法研究地震勘探是寻找油气和煤田过程中一种十分有效的地球物理方法。
经过多年的勘探,埋深浅、构造简单的地质构造都已基本查明;剩余未查明的区域基本都是埋藏深、构造复杂的地质构造。
这就对地震数据勘探的方法和数据处理解释的要求也就越来越高。
在采集方法改善的同时,对地震数据处理信噪比提高方法的要求也随之提高。
因此,在地震资料处理中相应提出了高保真、高分辨率、高信噪等要求。
高保真、高分辨率是以高信噪比为基础的,本论文就是基于地震资料信噪比提高的F-X域去噪进行研究,以期通过本论文研究能够在F-X域去噪方面达到一定的效果。
在地震数据处理过程中,通常会根据地震数据中噪音在不同域中的分布规律,会将地震数据变换到不同的域中,并根据在不同域中噪音的分布规律进行统计去噪。
F-X域预测滤波去噪技术是一种比较有效去除随机噪声的方法,其理论依据:在F-X域直线型或近似直线型信号在X方向上是有规律可循的,即可以推算出来这些信号,而随机噪声是在X方向上是没有规律的,无法推算出来的。
据此可求出每个频率点上的预测滤波算子,把滤波算子作用到此频率点的原始数据上,就可以预测出只含有效信号的数据,从而压制随机噪声。
本次研究中,首先将各种相干信号及随机噪声从T-X域变换到F-X域,分析它们在F-X域中与有效信号或规则信号的不同之处,得出随机噪声在F-X域的特点,然后根据其特点通过编写程序实现F-X域预测滤波;并通过理论模型对所编程序进行测试,得出随机噪音在F-X域的分布规律及程序中与F-X域去噪相关参数的选择规律。
实际地震数据中有效反射信号为双曲线,虽然F-X域预测滤波对数据有比较严格的要求,即要求有效信号为线性或近线性的,但共偏移距道集内有效信号的同相轴较为平缓,因此可以先把地震数据抽成共偏移距道集,再进行F-X预测滤波处理。
本次研究先从理论上对含多个线性同相轴的地震记录进行公式推导,得出了线性同相轴可以预测的模式,此模式和自回归AR模型十分吻合。
三分量地震资料叠前去噪方法.
三分量地震资料叠前去噪方法单分量或多分量地震资料均存在噪声,对地震资料中的噪声进行剔除和压制以提高地震资料信噪比是地震资料处理中的一项重要内容。
为实现上述目标,迄今为止,人们发展了大量的先进的数字处理技术,但绝大部分均是针对单分量地震而发展的。
与常规纵波资料相比,转换波资料有其自己的复杂性,资料上面波干扰能量很强,使得转换波记录的信噪比比起纵波要低很多。
同时,由于转换横波主频也偏低,有效波与面波频带重叠范围相对较大,常见的适用于纵波记录的噪音压制、衰减方法往往不能取得理想的效果。
本文在分析常规纵波去噪方法应用于三分量地震资料的适用性与存在的问题的基础上,结合三分量地震的特点,充分利用这三个分量的地震信息,主要研究了自适应矢量滤波方法和矢量分解去噪方法,并得出以下结论:(1)常规纵波基于频率域滤波的叠前去噪方法用于转换波时,会在很大程度上破坏有效波成分;(2)自适应矢量滤波方法:从模型数据试验来看,自适应滤波方法应用效果很好,但由于实际三分量资料上噪音的复杂性,此方法的使用有一定的局限性,对参考噪音依赖太大。
(3)矢量分解压噪法可以很好的用于去除常规地震资料上的随机噪音,去除效果受时窗和相关道数的影响。
从矢量分解法在2D2C数据上去噪的应用看,矢量分解压噪法可以很好地压制掉Z分量上的转换波、随机噪音;另一方面,矢量分解压噪法可以很好地压制掉X分量上的p波和随机噪音。
同主题文章[1].朱振宇,刘洪. 一种地震资料处理结果的发布策略及其实现' [J]. 煤田地质与勘探. 2005.(01)[2].朱佛宏. 波罗的海地震的危险性' [J]. 海洋地质动态. 2007.(02)[3].本刊编辑部. 地震小百科' [J]. 生态经济. 2008.(06)[4].李秋成. 菲律宾重新处理地震资料' [J]. 国外油气勘探. 1995.(02)[5].何其淳. 0.5毫秒采样率地震资料的处理' [J]. 石油地球物理勘探. 1983.(01)[6].庞雄奇,付广,陈章明,陈发景. 地震资料用于地层古厚度恢复与剥蚀量计算方法探讨' [J]. 大庆石油学院学报. 1991.(04)[7].姚树新,陈华. PC CLUSTER地震资料处理系统集成与应用' [J]. 工程地球物理学报. 2005.(06)[8].蔡克明. 胶东两起历史地震考' [J]. 防灾减灾工程学报. 1983.(01)[9].马春勤. 唐山抗震纪念碑和唐山地震资料陈列馆简介' [J]. 国际地震动态. 1986.(07)[10].中朝地震科学研讨会在北京举行' [J]. 国际地震动态. 1989.(11)【关键词相关文档搜索】：地球探测与信息技术; 三分量地震; 信噪比; 自适应矢量滤波; 矢量分解【作者相关信息搜索】：中国地质大学（北京）;地球探测与信息技术;张聿文;何银娟;。
地震数据重建和去噪方法研究
地震数据重建和去噪方法研究地震数据重建和去噪方法研究摘要：地震勘探是石油勘探开发领域中非常重要的一种勘探手段，而地震数据在勘探过程中起到关键的作用。
本文研究了地震数据重建和去噪方法，包括了传统方法以及近年来发展的一些新的算法。
传统方法主要包括平滑、预测滤波、小波变换等。
而新的算法包括稀疏表示、低秩矩阵分解等。
针对各种算法的优缺点，本文结合实验数据分析提出适用于不同情况的方法，并对这些算法的应用展开了讨论。
关键词：地震勘探；数据重建；数据去噪；稀疏表示；低秩矩阵分解1.引言地震勘探是指人们运用物理勘探技术来探测地下潜在的地质资源、地形地貌和重大地质灾害隐患等方面信息的一种勘探方法。
利用地震波在地下传播的信息来描绘地下界面的地姿结构，以此为依据进行石油勘探活动。
而地震勘探中的地震数据在勘探过程中起到关键的作用，其中一个重要的问题就是如何对地震数据进行重建和去噪，以保证数据的准确和可靠性。
2.地震数据重建和去噪方法2.1 传统方法传统的数据重建和去噪方法主要包括平滑、预测滤波、小波变换等。
平滑方法是指用一个平均值替代原信号上的噪声。
这种方法的优点是简单易行，但是也有一些缺点，比如在信号中存在较多高频成分时可能丢失一定的信号信息。
预测滤波是利用一些数学模型对信号进行滤波，以达到去噪的效果。
该方法需要确定信号模型参数，精度高但计算量较大。
小波变换是将原始信号分解成一系列小波包，再根据不同尺度和频率将信号去噪。
这种方法相对于平滑和预测滤波来说具有更高的精度和更低的失真率，但也存在着计算量较大和设置参数困难等问题。
2.2 新的方法稀疏表示和低秩矩阵分解是近年来非常流行的数据重建和去噪方法。
稀疏表示是一种新的信号处理方法，它把稀疏信号表示为一组基序列的非常少的线性组合。
其将信号表示为原信号中的一小部分，因此可以用较少的数据表示源数据，从而可以达到去噪的目的。
低秩矩阵分解是另一种重构噪声信号的有效方法。
原理是通过矩阵分解将原始信号分解成低秩矩阵和稀疏矩阵两部分。
地震资料的小波去噪方法
点坝 侧 积体 ；
３ ３ 点坝 内侧 积 层 、 积体 、 积 面表 面 并 不 是 严 ． 侧 侧
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２１ 年第 ６ ００ 期
地震 资料 中去 除 。
３ ２ 闽 值 函 数 的 选 取 ．
选 取合 适 的阈值 函数 对 小波 系数进 行 处理 是小 波 阈值 去 噪法 的关键 问题 。 目前常 用 的有两 种 处理 方 法 ： 阈值 法和 软 阈值法 。 阈值 法是 把信 号 小波 硬 硬 系数 的绝 对值 与 阈值 比较 ， 小于 或 等 于 阈值 的小 波
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系数变 为零 ， 大于 阈值 的点 保持 不变 。 阈值 法是 把 软 比较后 小波 系数 大于 阈值 的 点变 为 该 点与 阈值 的差
２ 方法 原理
２ １ 基 于 小 波 分 频 的 去 噪 方 法 ．
量
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内 蒙古 石 油 化 工
优 估计 ， 计算 量 小 ， 应 性 广 ， 此得 到 了广 泛 的应 适 因 用。
三 种 小 波 域 去 噪 方 法 优 缺 点 比较
２ １ 年第 ６ ００ 期
内 蒙 古石 油化 工
４ ７
地 震 资 料 的 小 波 去 噪 方 法
石 岩峻
（ 成都理工大学 信息工程学院 ， 四川 成 都 ６ ０ ５ ） １０ ９
复杂山地低信噪比地震资料处理方法研究
复杂山地低信噪比地震资料处理方法研究地震探测是一种常用的地球物理勘探方法，它可以对地下结构进行成像，为资源勘探、地质灾害预测等提供了可靠的数据支持。
然而，在复杂山地、低信噪比环境下进行地震勘探，由于地形复杂、介质变化大、信号衰减快等因素，使得资料采集和处理变得尤为困难。
因此，本文探讨了适用于复杂山地低信噪比地震资料处理的方法，以期为地震勘探提供更为可靠、高效的技术手段。
一、处理流程复杂山地低信噪比地震资料处理流程一般包括预处理、成像和解释三个步骤。
具体来说，预处理包括数据去噪、静校正、风化层去除等；成像会根据实际情况选用相应的成像方法；解释则应结合地质背景进行。
1.1 预处理预处理是地震资料处理的重要环节，它主要包括以下步骤：（1）数据去噪。
在实际勘探中，信噪比较低的地震资料比较普遍。
为了避免信号与噪声混淆，需要对数据进行去噪处理。
去噪的方法有很多种，其中比较常用的是小波去噪技术，它能够有效提高信噪比。
（2）静校正。
由于山地地形复杂，地下介质存在非均匀性，地震波在传播过程中会受到静校正的干扰。
为了确保成像质量，需要对静校正进行修正。
（3）风化层去除。
风化层是地表以下一定厚度的松散土层，是地震波传播的主要阻碍因素之一。
为了更好地获取地下信息，需要对风化层进行去除，以使获得的数据更加精准。
1.2 成像成像是地震资料处理的核心步骤之一，它主要包括叠加法、偏移成像和逆时偏移等方法。
（1）叠加法。
叠加法是一种较为简单的成像方法，它是将每个地震记录剖面叠加在一起，得到一个总体的地震记录剖面。
叠加法适用于介质变化缓慢的情况下。
（2）偏移成像。
偏移成像是一种常用的成像方法，它可以对复杂地形和介质变化较大的区域进行有效成像，尤其适用于断层成像。
偏移成像模型普遍采用双程波动方程，能够综合考虑地下反射界和界面波的作用。
（3）逆时偏移。
逆时偏移是目前为止最为先进的成像方法，它采用了地震学中的正演理论和反演方法，能够较好地处理复杂地形和介质变化大的情况。
复杂山地低信噪比地震资料处理方法研究
复杂山地低信噪比地震资料处理方法研究1.引言地震资料处理是地球物理勘探中的重要环节，其目的是从地震记录中提取地下结构信息。
复杂山地地震资料因受到地形的影响，往往会出现低信噪比问题，给地震资料处理带来了很大的挑战。
研究复杂山地低信噪比地震资料处理方法对于提高地震成像的精度和分辨率具有重要意义。
2. 复杂山地地震资料特点复杂山地地震资料由于地形起伏变化大，地下介质复杂，往往会出现信号衰减、多次反射、强地震相互影响等问题，导致地震记录信噪比较低。
特点主要包括：（1）多次反射：地形变化大会导致地震波在地下多次反射，使得地震记录中出现多个相似的反射波。
（2）信号衰减：地形起伏会使得地震波传播路径变长，导致地震信号衰减，降低信号强度。
（3）强地震相互影响：地震波传播过程中，地震波可能会受到其他地震波的干扰，使得地震记录中出现混叠等问题。
3. 低信噪比地震资料处理方法为了克服复杂山地低信噪比地震资料的处理问题，需要采取一系列有效的方法进行处理。
主要包括：（1）预处理：地震资料预处理是地震资料处理的第一步，对地震记录进行去噪和去除多次反射等处理，以提高信噪比。
（2）多次反射去除：根据地形起伏情况，可以采用多次反射去除方法对地震波进行修正，减少多次反射的影响。
（3）信号增强：采用检波器阵列方法进行地震信号增强，提高地震信号的强度和分辨率。
（4）混叠去除：采用地震记录拆分、零相位滤波等方法进行混叠去除，减少强地震相互影响带来的干扰。
4. 研究案例分析为了验证上述方法的有效性，我们选择了某复杂山地地震勘探工区进行了研究案例分析。
该工区地质构造复杂，地形起伏大，地震资料信噪比较低。
我们采用了多次反射去除、信号增强和混叠去除等处理方法，最终取得了良好的处理效果。
通过处理后的地震资料，我们成功提取了地下结构信息，为勘探工作提供了重要参考。
常用地震噪音去除方法分析
常用地震噪音去除方法分析在实际地震资料中，总是同时包含有效信息和或多或少的噪声，它们不可能完全分开，所以需根据资料中噪声的特征使用最合适的去噪方法或不断地改善去噪方法，争取最大程度地提高地震资料的信噪比和分辨率。
标签：地震资料；噪音去除方法1常见噪音类型分析随机噪声是一类无一定视速度，无一定频率的干扰波，在地震勘探中不可避免。
它会降低地震资料的信噪比，影响到动校正与静校正的精度，从而直接影响地震资料处理的质量。
李庆忠院士对随机噪声的特性专门进行了描述。
地震过程中的噪声有很多种分类方法。
例如，处理过程中常见的，按噪声的特征分类，地震勘探过程中的噪声主要分为规则噪声和不规则噪声（也称随机噪声）。
规则噪声主要是指有一定主频和视速度的干扰波，例如面波、声波、多次波、转换波、侧面波、浅层折射波、鸣震等。
而不规则噪声没有一定规律、随机出现，在地震记录上形成杂乱无章的干扰背景，例如风吹草动、机器运转、生物活动等。
随机噪声可以根据地震噪声的产生原因不同分为三大类型：系统噪声、环境噪声和次生随机噪声。
系统噪声的能量主要与采集设备的老化程度有关，一般能量较小，随机性也不大，儿乎可忽略不计。
环境噪声是工区内固有的随机噪声，在地震记录上通常表现为杂乱无章的振动，频谱很宽，无一定的视速度，其能量的大小不随施工因素的改变而变化。
但环境噪声的干扰强度与施工因素有关，主要是与采集系统中的激发、接收条件有关，接收条件的优劣决定了抗干扰能力的强弱。
次生随机噪声的强弱，与激发因素的关系非常密切。
面波是地震勘探中常见的噪声。
面波主要有3中：瑞雷面波、勒夫面波和斯通利面波。
在地震勘探中观测到的面波，主要是沿地表传播的瑞雷面波，其特点为：传播速度小，约为地表横波传播速度的0.92倍，速度一般为100-1000m/s,其中以200-500m/s最为常见；频率低, 一般只有儿赫兹到20-30HZ；能量强，衰减缓慢。
强能量干扰包括猝发脉冲、异常扰动、声波干扰等，对于三维资料来说，野值和串状干扰是很难用人工方法剔除干净的。
地震数据剩余静校正与人工智能去噪研究
传统去噪方法
基于信号处理的去噪方法
通过滤波技术、频率域分析、小波变换等手段对地震数据进行处理，以去除噪声 干扰。
基于统计模型的去噪方法
利用地震信号的统计特征，建立模型对数据进行滤波处理，从而提高地震数据的 信噪比。
人工智能去噪技术
基于神经网络的去噪方法
利用神经网络的学习能力和模式识别能力，对地震数据进行 分类和识别，实现自动去噪。
促进人工智能技术在地球物理学中的应用
人工智能技术在许多领域都得到了广泛的应用，但在地球物理学中的应用还相对较少。对 地震数据进行剩余静校正和人工智能去噪，可以促进人工智能技术在地球物理学中的应用 ，为地球物理学的发展提供新的思路和方法。
02
地震数据剩余静校正研究
地震数据采集
地震勘探原理
地震勘探是一种利用地震波在地层中的传播规律 来探测地下地质构造的方法。
研究不足与展望
总结词
尽管本研究取得了显著的成果，但仍存在一些不足之 处，有待进一步改进和完善。
详细描述
首先，对于一些特殊的地质条件和复杂的地震数据， 本研究的算法可能无法完全消除噪声干扰。未来可以 考虑引入更强大的去噪算法和深度学习技术，提高算 法的适应性和鲁棒性。其次，本研究主要关注了地震 数据的静校正和去噪方面，未涉及其他类型的数据处 理和分析。未来可以进一步拓展研究范围，探索如何 将本研究的成果应用于其他类型的数据处理中。
剩余静校正方法
包括折射波静校正、反射 波静校正、重力静校正等 。
静校正精度评估
通过模型试验或实际数据 对比来评估静校正方法的 精度。
03
人工智能去噪技术研究
噪声产生原因及影响
噪声产生原因
噪声产生的原因主要包括地震勘探过程中环境干扰、仪器设备因素以及信号 处理不当等。
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地震资料去噪及其方法研究
摘要：无论是在叠前还是叠后，地震资料去噪处理的地位都举足轻重。
随着勘探技术的发展，去噪软件已越来越多。
对各种去噪方法进行分类和分析，具有理论价值和实际指导意义。
关键词：去噪技术；时频分析
高分辨率、高信噪比、高保真度是地震数据处理追求的目标，而信噪比又是高分辨率和高保真度的保障。
在地震数据处理中，如果信噪比较低，那么高分辨率和高保真度就不可能实现。
而提高信噪比的途径正是去噪，可见去噪技术在地震数据处理中有着很重要的地位。
一、噪声分类
（1）规则噪音干扰，主要是指有一点主频和视速度的噪音，如面波、50Hz、声波干扰、折射波干扰、多次波干扰等
（2）随机噪声
地震勘探中不可避免的一类干扰波就是随机噪声，它没有固定频率和固定传播方向的波，无确定的视速度。
主要有：1.风吹草动及人为噪声；2.井中激发的微震干扰；3.大气电离层的噪声。
二、去噪方法研究
（1）f-k域去噪技术
在傅氏变换基础上研究出来的去噪方法有很多，而f-k域去噪技术是最基本的技术。
f-k滤波是利用有效波和干扰波在f-k域的视速度差异设计一个扇形滤波器，他可以滤掉任意方向任意视速度的干扰波，时窗可以任意给，利用他可以压制线性干扰波，多次波，虚反射等干扰波，由于它理论严密和实际效果显著得到了广泛应用。
（2）炮域反偏移去噪
偏移目前是地球物理界的热门问题，最近几年有些学者开始对反偏移进行研究，而以反偏移去噪为基础的研究更是另辟蹊径。
以炮域反偏移为基础的去噪方法，其原理是根据地震波的传播规律，进行偏移处理，增强地下反射点有效信号，再通过炮域反偏移，实现资料信噪比的提高，突出有效反射波。
炮域叠前积分法反偏移技术基本思路是运用非递推的Kirchhoff积分法，提高了有效波的反射强度，又压制噪声；再通过反偏移，还原成地表接收的单炮记录。
运用偏移和反偏移，恢复地震波的有效反射，但是干扰信号却得不到恢复，有效的达到了去噪的
目的。
技术路线示意如图2所示。
通过实际应用，表明了反偏移对低信噪比对地震资料的去噪有不错的效果。
对实际的数据应用叠前炮域偏移和反偏移处理后，可以看到有效波得到了加强，同相轴连续性增强，干扰波被压制，剖面信噪比得到提高。
这为后续的偏移处理奠定了基础。
要想获得更好的信噪比，必须在进行反偏移处理之前，首先对偏移处理后的资料结合其他方法进行去噪。
可以通过反偏移去除所有地震数据上的各种类型的噪声。
但是通过偏移和反偏移进行去噪的计算量比较大。
在径向道变换滤波压制相干噪声原理的基础上，分析了两种常用离散径向道变换插值算法，并利用这种方法对地震资料进行了处理，给出了实际资料的处理结果为实际地震单炮记录，在此记录上存在能量很强的线性干扰，有效反射波被掩盖，信噪比较低。
经径向道变换去噪后的剖面，可以看到线性干扰得到有效衰减，有效反射波突现，尤其是浅层反射同相轴具有良好连续性，明显改善了原始记录的信噪比。
在去除的噪声剖面上不含反射信息，表明该方法具有很好的保真性。
径向道变换噪声压制技术计算简洁、应用灵活，具有很好的保真性，适用于低信噪比地震资料。
径向道变换去噪法比反射信号保持和带通滤波法在相干噪声压制方面均具有明显优势。
对于本文提到的各种去噪方法，在实际应用中如果有满足条件的地震资料时一般都会产生很好的去噪效果，就目前而言最好的去噪方式是根据不同的干扰波用不同的去噪方法，并且注重叠前去噪。
但是在实际应用中，常用的一些去噪方法都属于“乘加”法。
所以，不管我们怎样使用这些方法，都会对有效波造成损伤，并且总有一部分虚假信号被保留下来。
因此专家都认为，最彻底的去噪方法是“减去”法。
总而言之，地震资料的去噪处理是一项系统工程，需要根据具体情况具体处理，才能取得实质性的成效。
参考文献
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