海洋地震数据处理中的海水分层模型
纳维-斯托克斯方程构造海水模型
纳维-斯托克斯方程构造海水模型纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的基本方程之一，它采用了质量守恒、动量守恒和能量守恒三个方面的基本原理。
在海水的模拟中，纳维-斯托克斯方程可以用来描述海水的流动。
海水是一种自然的、复杂的流体，它受到多种因素的影响，包括风力、地球自转、潮汐、大气压力等。
因此，构造海水模型时需要考虑这些影响因素，将它们纳入到方程中。
纳维-斯托克斯方程可以从动量守恒方程推导得到。
动量守恒方程可以表示为：ρ(Du/Dt) = -∇P + ρg + μ∇^2u其中，ρ为海水的密度，u为海水速度矢量，P为海水的压力，g为重力加速度，μ为海水的粘性系数，∇为向量的梯度运算符，∇^2为向量的拉普拉斯运算符。
在海水模型中，通常会简化方程并进行假设。
例如，假设海水是不可压缩的，即密度不随时间和位置的变化而变化。
这样，动量守恒方程可以进一步简化为：(Du/Dt) = -∇P + g + μ∇^2u这个方程描述了海水速度的变化，其中∇P表示压力梯度对流体产生的影响；g表示重力加速度对流体产生的影响；μ∇^2u表示粘性系数对流体产生的影响。
海水模型还需要考虑边界条件和初始条件。
边界条件可以是固定边界条件，例如海岸线；或周期性边界条件，例如周期性潮汐。
初始条件可以是静止状态，也可以是给定的初始速度场。
为了求解纳维-斯托克斯方程，需要采用数值方法进行离散化。
常用的方法有有限差分法、有限元法和有限体积法等。
这些方法将海水模型离散化为网格，然后通过迭代求解离散化后的方程组，得到海水流动的数值解。
海水模型的构建还需要考虑其他与海水运动相关的参数，例如海水的温度、盐度、溶解氧等。
这些参数可以通过方程的源项来表示，例如热量传递、盐度传递和氧气传递等。
总之，纳维-斯托克斯方程是构造海水模型的基本方程之一。
通过对方程进行适当的简化和离散化，可以模拟海水的流动行为，并进一步研究海洋的物理和化学过程。
海洋地震资料的特点及其数据处理
海洋地震资料的特点及其数据处理
聂汉林;王玉兰
【期刊名称】《江汉石油科技》
【年(卷),期】1999(009)003
【摘要】摘要通常海洋地震勘探数据处理重点要解决的问题是地震子波的整形和
去纷繁复杂的多次波，从低信噪比的数据中恢复出可靠的有效反射波。
应用震源信号反褶积可实现对地震记录的整型，结合FK滤波、波动方程外延法、预测反褶积等多种方法可压制各种各样的多次波。
实际资料处理表明：综合使用各种去多次波的方法获得了较好的效果，提高了有效反射波的信噪比，使成果剖面上的地质特征清楚，易于解释。
但去多次波的各种手段也有许多局限性。
不能彻底地消除多次波，并会削弱有效反射波的能量，使一次反射波的连续性变差。
另外，对地震记录的整型处理也很难获得理想的效果。
’
【总页数】6页(P49-53,91)
【作者】聂汉林;王玉兰
【作者单位】江汉石油管理局地球物理勘探处
【正文语种】中文
【中图分类】P631.443
【相关文献】
1.解释性地震数据处理：地震资料解释的下一目标 [J], Bridg.,R
2.一种分布式并行文件系统的介绍及在海洋地震数据处理中的应用 [J], 郑如秋;梁
庭玮
3.煤田地质地震勘探的数据处理、室内资料处理和地震波的识别 [J], 蔡正博
4.海洋地震数据处理中的海水分层模型 [J], 肖彦君;王志凯;范嘉豪
5.海洋时移地震数据处理质量控制技术 [J], 王大为;刘金朋;丘斌煌;晏红艳
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两种海底多分量波场分离方法的模型测试及改进
两种海底多分量波场分离方法的模型测试及改进张建利;刘志斌;张云鹏;李维新;王赟【摘要】Many necessary messages about gas reservoir can be obtained from ocean multi-component seismic prospecting,which effectively reduces the multi-solutions of conventional P-wave prospecting and has the advantages of gas-cloud imaging and fluid detecting.As ocean multi-component data is usually recorded by 4C sensors on the ocean bottom cable,abbreviated as 4C-OBC,the down-going P-wave and S-wave will be received as well as up-going P-wave and S-wave.Therefore,wavefield decomposition is the key problem for ocean multi-component seismic exploration.In this paper,SCHALKWIJK and EDME the two common calculation formulae of wavefield decomposition are introducedfirstly.Secondly,both methods are tested on a ocean seabed horizontal layered medium model,and the decomposition results of their testing recordings are compared with the theory solutions,which are calculated by applying Helmholtz operator and Poynting vector at every wavefield extrapolation.Finally,the two common wavefield decomposition calculation formulae can`t separate pag-leg reflection of up-going interference wave.The calculation formulae of reflections from up-going PP wave of P-wave is derived based on the waveform, transformation from marine interface not only by separating peg-leg reflection from up-going hydrophone component,but also by separating S-P wave from up-going P-wave component.%海上多分量地震勘探能够提供丰富的海底地层信息,有效降低常规纵波勘探的多解性,在气云成像和流体检测等方面具有优势.由于海上多分量资料一般由四分量海底电缆(4C-OBC)采集,可以同时记录上行和下行纵、横波,因此波场分离处理十分关键.首先介绍了SCHALKWIJK和EDME两种常用的波场分离计算公式,然后采用海底水平多层介质模型对其进行了测试,并与在波场延拓时采用亥姆霍兹算子和坡印廷矢量分离得到的上行和下行纵、横波理论记录进行了对比;最后,针对两种常用波场分离计算公式无法剥离上行微屈反射等干扰波的问题,根据海底界面波型转换关系推导得到上行声波有效反射波和PP型纵波的计算公式,可以有效剥离水检上行分量的微屈反射和上行纵波分量的转换纵波.【期刊名称】《石油物探》【年(卷),期】2017(056)003【总页数】9页(P373-381)【关键词】波场分离;双检合成;4C-OBC;旋转交错网格;坡印廷矢量【作者】张建利;刘志斌;张云鹏;李维新;王赟【作者单位】中海油研究总院,北京100028;中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029;中海油研究总院,北京100028;中海油研究总院,北京100028;中海油研究总院,北京100028;中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P631多分量地震勘探能够同时获得纵波与转换横波资料，既包含了地下构造信息，也包含了反映岩性、流体特征以及裂缝信息，因而可以降低常规纵波勘探的多解性［1－3］。
海洋测绘中的海底地形测量技术与数据处理
海洋测绘中的海底地形测量技术与数据处理海洋是地球上覆盖最广、最深的地貌类型之一，其庞大而神秘的海底世界吸引了无数科学家的目光。
而要深入探索海洋的奥秘，准确测量和分析海底地形是必不可少的一步。
本文将介绍海洋测绘中的海底地形测量技术与数据处理的重要性和方法。
一、海底地形测量技术在测量海底地形方面，科学家们利用了大量的工具和技术。
其中，声纳技术是最常用且最有效的一种。
声纳技术利用声波的传播速度和反射特性来确定物体的位置和形状。
科学家们通过搭载在船只上的声纳设备，将声波发射到海底，然后通过接收器记录返回的声波信号，从而获得海底地形的数据。
此外，卫星测高技术也被广泛运用于测量海底地形。
通过卫星上的雷达仪器，科学家们可以精确测量海水的高度差异。
利用这些高度数据，可以推算出海底地形的大致形状。
二、海底地形数据的处理与分析海洋测绘中收集到的大量海底地形数据需要进行处理和分析，以揭示海洋中隐藏的奥秘。
数据处理的主要目标是为了准确地重建出海底的地形模型。
为了达到这个目标，科学家们利用计算机技术进行大规模的数据处理。
在数据处理的过程中，科学家们首先需要进行数据清理。
这意味着他们需要排除或修复数据中的噪声和错误。
随着数据的清理，一幅更加准确的地形图开始浮现在他们的面前。
当地形模型初步建立后，科学家们会进行更加细致的数据分析。
他们会利用数据挖掘技术，寻找其中的规律和特征。
通过分析海底地形数据，科学家们可以揭示海洋中的地震构造和地壳运动，甚至还能发现海底火山和海底地貌的特殊情况。
三、海洋测绘的应用领域与前景海洋测绘的数据和成果在多个领域发挥着重要的作用。
首先，它在海洋科学研究中起着至关重要的作用。
通过对海底地形的测量，科学家们可以深入研究海洋的动力学和地质特征，以及与之相关的海洋生态系统。
其次，海洋测绘对于海洋资源的开发利用也具有重要意义。
精确的海底地形数据可以为石油和天然气勘探、海洋能源开发等提供重要的参考。
通过了解海域的地形特征，可以更好地选定钻井点位，提高开采效率。
制作海底地形dem的方法
制作海底地形dem的方法
制作海底地形DEM（数字高程模型）的方法通常涉及以下步骤
和技术：
1. 数据收集，收集海底地形数据的常用方法包括使用多波束声
纳（MBES）测深仪、单波束声纳（SBES）测深仪、激光雷达测深仪等。
这些设备可以测量海底的深度和地形，并记录成数据文件。
2. 数据处理，收集到的原始数据需要进行处理，包括数据清洗、去除杂音、纠正水深等。
这通常需要使用专业的地理信息系统（GIS）软件或者专门的数据处理工具。
3. DEM生成，经过数据处理后，可以使用地理信息系统软件或
者专业的DEM生成软件，将清洗后的海底地形数据转换为数字高程
模型。
这一过程涉及到插值、网格化等技术，以生成连续的海底地
形表面模型。
4. 数据验证与精度评估，生成的DEM需要进行验证和精度评估，以确保其准确性和可靠性。
这可能涉及与实际测量数据的对比、误
差分析等方法。
5. 数据可视化与应用，最后一步是将生成的海底地形DEM进行
可视化，并应用到相关领域，比如海洋地质研究、海洋资源开发、
海洋环境保护等。
总的来说，制作海底地形DEM需要综合运用海底地形数据采集、数据处理、DEM生成、精度评估等多种技术和方法，以确保生成的DEM准确、可靠，并能够满足实际应用需求。
基于云计算平台的海底地震监测数据处理方法研究
基于云计算平台的海底地震监测数据处理方法研究摘要：海底地震监测是地震预警系统中重要的组成部分之一。
然而，传统的海底地震监测数据处理方法在数据处理效率和实时性方面存在一定的不足。
为了提高海底地震监测数据的处理效率和实时性，本文研究了基于云计算平台的数据处理方法。
通过将海底地震监测数据上传至云计算平台，利用云计算的高性能计算能力和弹性资源分配特性，实现了对海底地震监测数据的高效处理和实时分析。
本文详细介绍了基于云计算平台的海底地震监测数据处理方法，并通过实验证明了该方法的优势和实用性。
关键词：云计算平台；海底地震监测；数据处理；实时分析；高效性能引言：地震是一种破坏力巨大且不可预测的自然灾害，给人类社会造成了巨大的伤害。
海底地震是地震活动的一种重要形式，对于相关国家和地区的海洋资源开发、海洋工程建设、地质灾害防治以及海洋科学研究等都具有重要的意义。
因此，实时、快速地进行海底地震监测和数据处理是至关重要的。
传统的海底地震监测数据处理方法主要依赖于本地计算机或单机服务器进行数据处理和存储。
然而，由于海底地震监测数据量巨大，传统方法面临着诸如计算速度慢、存储空间不足、实时性差等问题。
为了解决这些问题，本文研究了基于云计算平台的海底地震监测数据处理方法。
方法：1. 海底地震监测数据上传至云平台：首先，将海底地震监测数据通过网络传输方式上传至云计算平台。
上传过程中可以采用加密算法和数据压缩技术，保证数据的安全传输和有效利用网络带宽。
2. 数据预处理：在云计算平台上，对上传的海底地震监测数据进行预处理。
预处理包括数据格式转换、数据清洗、噪声滤波和采样率变换等过程，以提高数据的质量和准确性，减少数据冗余，为后续处理做准备。
3. 实时数据分析：通过云计算平台的高性能计算能力和弹性资源分配特性，实现对海底地震监测数据的实时分析。
可以使用并行计算、分布式计算和大数据处理等技术，加快数据处理速度和提高实时性，实现对地震活动的实时监测和模式识别。
多孔介质水平分层海底低频地震波的数值模拟
多孔介质水平分层海底低频地震波的数值模拟
卢再华;张志宏;顾建农
【期刊名称】《兵工学报》
【年(卷),期】2014(035)012
【摘要】舰船低频辐射噪声在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,可用于识别舰船目标.为获取浅海厚沉积层环境下舰船地震波的传播特性,基于多孔介质波动理论建立海底地震波的三维交错网格有限差分算法,对多孔介质海底低频声源激励的海底地震波进行数值计算.计算结果表明:近场范围内,多孔介质海底地震波的波动成分主要有透射快纵波、透射横波、透射慢纵波和海底界面波;对于远场地震波而言,海水层的波导效应逐渐表现出来,海底地震波的波动成分主要是沿水平方向传播的简正波和海底界面波.
【总页数】7页(P2065-2071)
【作者】卢再华;张志宏;顾建农
【作者单位】海军工程大学理学院,湖北武汉430033;海军工程大学理学院,湖北武汉430033;海军工程大学理学院,湖北武汉430033
【正文语种】中文
【中图分类】P733.23
【相关文献】
1.多孔介质海底上波浪伴流传播的数值模拟 [J], 锁要红;黄虎
2.水中甚低频声源激发海底地震波的传播 [J], 张海刚;朴胜春;杨士莪
3.浅海低频点声源作用下海底地震波的数值模拟 [J], 卢再华;张志宏;顾建农
4.非水平海底情况下海底地震波时域有限差分数值模拟 [J], 王颖;王学锋;周士弘;赵晨;赵俊鹏;杨勇
5.低频声源海底地震波的时域合成波形分析 [J], 卢再华;张志宏;顾建农
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海洋地震技术的发展与应用
海洋地震技术的发展与应用在人类探索地球奥秘的征程中，海洋地震技术犹如一把神奇的钥匙，为我们打开了海洋深处的神秘之门。
海洋占据了地球表面的约 71%，其中蕴含着丰富的资源和无尽的秘密。
而海洋地震技术的不断发展和应用，让我们能够更深入地了解海洋地质结构、寻找油气资源、监测海底地质活动，以及研究地球的演化历史。
海洋地震技术的发展可以追溯到上世纪。
早期的海洋地震探测主要采用简单的地震波反射法，通过在海面上激发地震波，并接收来自海底地层的反射波来获取地质信息。
然而，这些早期的技术手段受到设备和方法的限制，分辨率较低，探测范围有限。
随着科技的不断进步，海洋地震技术也取得了长足的发展。
其中，多道地震探测技术的出现是一个重要的突破。
这种技术可以同时记录多个地震道的数据，大大提高了数据采集的效率和分辨率。
通过多道地震探测，我们能够更清晰地看到海底地层的结构和构造，为油气勘探和地质研究提供了更精确的依据。
另一个重要的发展是三维地震探测技术的应用。
传统的二维地震探测只能提供沿着测线方向的地质剖面信息，而三维地震探测则可以构建出一个立体的地质模型，使我们能够全方位地了解地下结构。
这对于复杂地质构造的研究和油气藏的精细描述具有极其重要的意义。
在海洋地震技术中，震源的发展也至关重要。
从最初的空气枪震源到现在的大容量气枪阵列和电火花震源，震源的能量和频率特性得到了不断优化，从而能够产生更强、更清晰的地震波，穿透更深的地层。
同时，数据处理和解释技术的进步也为海洋地震技术的发展注入了强大的动力。
先进的算法和软件能够对海量的地震数据进行快速、准确的处理和分析，提取出有用的地质信息。
例如，通过偏移成像技术，可以将地震反射数据准确地归位到地下真实的位置，提高了地质解释的可靠性。
海洋地震技术在油气勘探领域的应用最为广泛和成熟。
通过对海洋地层的地震探测，可以发现潜在的油气储层，评估油气储量，并为油气田的开发提供重要的地质依据。
在一些著名的海洋油气产区，如墨西哥湾、北海和南海，海洋地震技术都发挥了关键作用。
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海洋地震数据处理中的海水分层模型
作者：肖彦君王志凯范嘉豪
来源：《科技创新导报》 2014年第18期
肖彦君1 王志凯2 范嘉豪1
(1.吉林大学吉林长春 130000；2.中国石油大学（北京）北京 11414)
摘要：海洋地震数据处理过程中，海水速度是一个重要参数，传统的处理方法是将海水速度视为常数。
该文研究了海水的速度的影响因素，并通过速度变化将海水分层。
海水分层对地震数据影响较小，但是可以提高处理精度。
关键词：海水速度海水分层模型
中图分类号：P631.44
文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)06(c)-0241-02
海洋蕴藏非常丰富的油气资源,海洋地球物理勘探在海洋油气、矿产等资源的开采过程中起着至关重要的作用。
由于海洋油气资源的重要战略地位，近年来我国加大了对领海的地球物理勘探力度。
海水中地震波速度是影响海洋地震勘探地震资料的重要因素。
海水中的地震波速度取决于海水的物理性质，随季节、时间、地理位置、水深、海流等因素变化而变化，其中温度的变化对声速的影响最大。
由于海水介质中温度、含盐度分布的不均匀，造成声速分布不均匀，从而形成海洋声速梯度。
而且海上地震采集周期较长，同时深水相对浅水来说，其温度和盐度变化更大，从而使海水速度有较大的变化。
在以往的海洋地震勘探资料处理中，通常将地震波在海水中的传播速度取为常数。
如果采用相同的速度函数进行资料处理，就会使联络测线(Crossline)方向出现同向轴抖动现象.对于深水地震资料来说，这些变化能够明显影响目的层反射波的传播时间和振幅，从而影响地震信号精度。
所以我们研究将海水看成速度变化的层状介质模型，虽然对于其他后续处理过程而言一定程度上加大了研究难度与计算难度，但也增加了研究结果的精准度，从而为深水勘探提供可靠技术支持[1]。
1 海水速度模型建立
我们将从海水中声波速度随温度、盐度和深度变化的经验公式出发，考虑其相对应数值的变化规律，建立相对应的海水介质速度模型。
海水中地震波速度速是温度、盐度和压力（深度）的函数，通常以经验公式表示，类似的经验公式较多，应用较多的是威尔逊第二方程(威尔逊十月方程)。
通过资料可以得到海水速度模型与温度，盐度，压力的关系以及海水中压力与深度的关系，由此能得到海水速度模型与几个重要因素之间的综合表达式。
实际作图可以得到，海水速度随深度的增加经历了一个减小而后增大的过程，可见海水中地震波的速度不是恒定的，在我们建立的速度函数中，海水速度的最大差值为40m/s左右。
实际的地震处理时，可以按照需求将海水分层，从而使处理结果更加精确。
2 实际数据应用
南海海洋深度大约为3800m左右，我们按照海水速度的上升下降趋势将海水分成五层，去各层中间位置的速度作为本层的速度，各层的厚度和速度参数见表1。
海水分成层之后，我们考虑有海水分层而引起的反射。
弹性波动力学中，反射系数[3]的定义为:,其中代表反射系数，R代表波阻抗。
海水的密度随深度是变化的，由于海水的密度与温度、深度、维度和含盐度等因素有关，现在对于南海的海水，没有密度的具体表达式，同时海水密度和速度所以我们分析时假定海水的密度是恒定的，则反射系数的表达式可以表示为：,其中V代表海水速度。
将各层的速度带入反射系数的表达式，可以得到各层的反射系数如表2。
从上表可以看出，海水分层而得到的各层的反射系数都很小（数量级为1‰），从而因为
海水分层而产生的地震波的相比较地下底层的反射振幅很小，可忽略不计。
3 结语
通过海水分层，可以改善地震数据处理中传统的将海水速度视为常数的处理方法，而海水
分成模型中产生海水产生的反射波振幅很小，基本可以忽略不计。
所以通过海水分层模型，可
以提高地震数据振幅补偿等处理的精度。
参考文献
[1]Neman.P.Divergence Effects in a Layered,Earth[J].Geophy sics,1973,38(3):488.
[2] E hsan Zabihi Naeini,Henning Hoeber,Gordon Poole,et al. Simultaneous multivintage time-shift estimation[J].Geophysics, 2009,74(5):109-121.
[3] 陆基孟，王永刚，地震勘探原理[M].3版，中国石油大学出版社，2009.。