径向道变换技术在去噪处理中的改进与发展

自Henley D于1999年成功地将径向道变换应用于消除相干噪声以来,该项技术已得到广泛、深入发展。发展方向主要为:①选择最佳径向道原点,使之更适于拟合地震资料中的相干噪声;②更新原有的插值技术,使径向道变换过程中对相干噪声的拟合更为准确,在去噪过程中对有效波的影响减小到最小;③如何更好地将有效的相干噪声消除技术与径向道变换技术相结合;④避开径向道变换中的插值过程,采用局部径向道预测技术来消除相干噪声;⑤变径向道原点及分频处理等等。分析了上述技术的发展背景、各自优缺点及适应性,提出了新的径向道扫描方法。实际资料表明了这种方法更利于相干噪声的消除。     

径向道变换压制高密度采集资料中的相干噪声

 在对径向道（RT）变换滤波压制相干噪声基本原理研究的基础上，通过在模拟及实际资料中与 f-k滤波效果的对比分析，表明RT滤波可以根据噪声特点，通过选择合适的变换原点与视速度范围进行局部处理，而不影响其余区域。针对高密度采集资料对地震波场实现无假频采样，对比分析了RT滤波在高密度采集与普通道距采集资料中的应用效果，并对实际高密度资料进行了处理试验，充分验证了RT滤波在高密度资料处理中压制相干噪声的有效性。RT滤波非常适用于高密度资料的相干噪声衰减，但其作为一种成熟的高密度资料去噪技术还需进行完善。     

用局部径向记录道中值滤波进行线性噪音衰减

径向记录道变换是在叠前道集中消除地滚波和相干线性噪音的有效工具。为了模拟噪音,通常在径向域应用一个低通滤波器,然后从原始输入道集中减去逆变换的"模拟噪音"。插值法是径向变换的关键组成部分,并且在大多数实际情况下它严重地制约了径向变换的应用效果。本文提出了不同的径向记录道中值滤波方法。该方法不需要做全部正变换,因而不要求复杂的插值算法。这种方法大大减少了数据丢失问题,而且比低通滤波更可靠,同时还避免了应用常规正反径向交换可能带来的人工效应。     

非整样点径向道扫描技术消除相干干扰

径向道变换技术已逐步应用到地震资料处理技术中的相干干扰消除中,但由于其不均匀采样,导致处理后有效信息的流失。为此,有人提出局部径向道变步长中值滤波技术以缓解这一矛盾,但该技术中由于径向道原点确定后,相干干扰的方向随之确定而导致径向道技术无法准确描述相干干扰的变化规律。基于局部径向道思想,指出均值加权技术实质为径向道扫描技术,并针对均值加权技术中扫描精度和计算方式存在的问题提出非整样点步长扫描和采用整个波形处理代替退点计算,使之更好实现相干干扰消除并减小计算量。最后应用理论模型和实际资料对之进行了对比试算。结果表明,该方法达到了预期效果。     

用K-L变换提高多道地震记录的信噪比

根据多道地震记录中各种波在能量上的差异,可利用 Karhunen-Loeve变换解释这些波的变化原因,最佳地提取多道输入数据的相干信号,最大限度地消除记录中的随机噪音和相干噪声。文中简要地阐述了 K-L 变换的数学内容和 K-L 变换的滤波功能,以及 K-L 变换的重建方法,并用合成记录和实际地震资料进行了验证。结果表明 K-L 变换对于消除随机噪音和相干噪声是一种行之有效的方法。     

道均衡抛物线Radon变换法地震道重建

基于抛物线Radon变换地震道重建（PRT）的基本原理和傅里叶变换频谱的基本性质，本文提出了迭代加道均衡抛物线Radon变换（BPRT）方法，把道均衡技术和带限PRT法有机地结合起来，不仅大大提高了缺失地震道插值重建的计算效率，而且成功运用于叠前地震资料的反假频重采样处理中。此法与传统最小二乘抛物线Radon变换法相比，其计算精度相同，且计算效率大约提高了5倍。理论模型试算与实际地震资料处理证明该方法具有精度高、效率高的特点。     

不规则观测系统数据规则化及在相干噪声压制中的应用

压制相干噪声的方法通常基于两个基本假设:1相干噪声是线性的;2相干噪声与有效信号的视速度不同。但是实际地震资料往往不存在理想的相干噪声。基于上述考虑,提出一种基于局部数据规则化的相干噪声压制技术,通过在不规则观测系统局部区域利用五维插值技术求取最优解重构规则道集,让噪声满足相干的假设条件,从而实现更好的去噪效果。山地实际地震数据应用结果验证了该方法的有效性和实用性。     

径向道滤波法去线性干扰

径向道变换(RTT)是一个简单的几何地震道集映射算法。在径向道域中，通过不同径向道参数设计，可以大大降低线性干扰(如直达波、折射波、面波、空气波等)的频率，因此可以将它们从地震记录的波场中区分开来，然后用带通滤波器把它们从原始道集中滤除掉。该方法可以分离或衰减多波多分量勘探中的强线性噪音，其去噪效果比单纯的带通滤波效果好，在某些情况下甚至比F-K滤波的效果还好。径向道滤波法容易实现，滤波效果明显，波形不发生畸变，能较好地保存浅层有效波振幅信息。     

叠前F—X域相干噪声衰减

地震资料中相干噪声的存在常常影响后续处理的质量，而如ｆ－ｋ滤波、τ－ｐ变换、速度陷波滤波器常规的叠前去噪方法又不能有效地消除这些噪声，且它们都有定一的缺陷和使用限制条件，在去噪的同时对信号也产生很大畸变。本根据相干噪音的特性，叙述了一种在ｆ－ｘ域消除叠前相干噪声的方法。合成记录和实际资料的试算表明，该方法是稳健可靠的，在保留有效信号瓣同时能很好地消除相干噪音。且几乎不受任何条件的限制。     

地震勘探中的去噪技术新进展

去噪技术在地震数据处理流程中占据着重要地位。随着地震勘探的发展,去噪技术也有了较快的发展。地球物理工作者在不断改进现有去噪方法的同时,也在不断探索新的去噪技术。从噪声分类入手,首先介绍了地震数据中的噪声,然后综合评述了近几年新发展的去噪技术,包括时频分析方法、反偏移方法、径向道变换法和基于支持向量机、形态学、独立成分分析的方法,最后对去噪技术的发展做了展望。     

3—D叠后地震资料多项式拟合提高信噪比和道内插

三维地震资料叠后提高信噪比和横测线方向道内插问题，目前在生产中还没有很到很好的解决。现在有些数据中心用二维多项式拟合提高信噪比模块对纵测线和横测线分两步进行处理的。本文应用多项式拟合理论直接在三维叠后地震资料上完成提高信噪比和横测线方向的道内插（通常横测线方向的道间距要比纵测线方向的道间距大一倍，需要进行道内插），用一步处理即可得到能应用于三维偏移的共深度点数据集。此法充分利用了三维地震资料的信息     

最小平方倾角分解与道间插值

道间插值方法在三维地震资料处理中具有十分重要的作用,它可用来减小空间采样间隔、减少三维偏移的空间假频与频散现象、改善三维偏移剖面的质量。文中详细讨论了道间插值的基本原理,指出了道间插值可以通过倾角分解、倾角内插和倾角合成三步来实现,其中的倾角分解是整个道间插值中最关键的问题。文中采用两次最小平方误差方法求取地震道的倾角分量,实现道间插值。该法可适用于任何复杂的地震资料,并具有陡构造形态保真度、高空间频率保真度和高振幅特征保真度等多种优点。     

F-X域等道距道内插

SimonSpitz（1989）提出的用F－X域预测技术实现道内插的方法，尽管有许多优点，但还是存在计算量大、精度低等一些问题。本文给出了一种新的F－X域实现道内插的方法，该方法是利用F－X域预测算子包含了所有反射波同相轴的倾角信息这一特性来实现道内插。它不必像常规方法那样扫描反射波同相轴的倾角，而且即使存在严重的空间仅频时，也可得到较好的内插效果。理论与实际资料试验的结果表明，该方法具有速度快、精度高、内插出的地震道波形自然、不受空间仅频影响等优点，但前提是要求在作道内播之前道距必须相等。     

矿区/城市地震资料环境噪声的消除

针对矿区/城市三维地震资料中存在的外源噪声、单频噪声和成片强能量噪声等环境噪声,提出了利用小波变换技术,将含有上述环境噪声的单炮记录变换到时频域,通过不同的小波尺度突出不同的环境噪声;然后在具有环境噪声的小波尺度上应用拟合减去法消除外源噪声和单频噪声,采用逆向小波阈值去噪技术拟合并压制强能量噪声;最后通过小波重构得到消除环境噪声后的记录。利用理论模型和某矿区三维实际资料对上述方法进行了测试和分析,结果表明,该方法能够有效地消除各类环境噪声,并且对有效信号损害很小。     

利用SVD分解法对任意道距道内插

传统的道内插技术是采用扫描同相轴的倾角，再沿着若干倾角方向加权求和来实现的，本文提出了一种新方法－ＳＶＤ分解法插值，即先利用图象处理技术检测地震图象上的同相轴的走向，然后沿该方向进行ＳＶＤ分解，再对分解后的特征向量矩阵按要求进行插值重建，从而得到的内插结果的地震剖面，从理论记录和实际资料的处理结果来看，本方法具有速度快，精度高，内插效果好等特点，且可对任意道距剖面进行了内插。     

f-x域地震道内插理论及实现

f-x域道内插技术是基于道间时差固定的信号在f-x域可预测的理论而提出的。文中讨论了在f-x域具有固定道间时差信号的广义预测算子(即插值算子)及存在条件,并给出了道内括实现方法。在一个小的时、空窗内,地震数据(如叠后)可以近似地认为是由为数不多的若干组道间时差固定的反射波所组成,因此利用此种f-x域道内插技术,可以实现地震数据的道内插,并减少空间假频。     

应用KL滤波提高地震记录的信噪比

在地震资料处理中,通常采用相干加强来提高地震记录的信噪比,这种方法对那些在静校正和剩余动校正之后相干性未变好的地震信号是不利的。采用KL变换后的第一主分量提取地震记录道集的相干信号,可以避免上述相干性不好的影响。KL变换后,各主分量两两正交,互不相关,相干信号的能量集中在第一主分量上,而噪声能量则均匀分布在各主分量上,这样便可估算出信号的能量和噪声的能量,进而计算出地震记录的信噪比。取KL变换第一主分量的过程叫KL滤波。经KL滤波处理的资料表明,地震记录的信噪比有了明显的提高,其效果要比相干加强好。     

地震道的全息特征

本文首先把地震资料的采集和处理作为反演过程，讨论其中地震反射序列信息的来龙去脉。强调指出观测噪声，特别是模型误差，是限制地震资料分辨能力的根源。本文所讨论的地震道的全息特征，是指在对地震道作奇性分析和多分辨分析后，分解出的地震道的各个部分都仍然包含有地震道可能采集到的地震反射序列信息，地震道全息特征的分析，对于地震资料的有集，处理和解释方法的研究，都有非常重要的意义。