基于QT的能量比法地震波初至拾取系统设计

 利用能量比法拾取地震波初至的基本思路为：在初至到来之前地震波的振幅很小,而在初至到来之后,其振幅增加到很大,因此在初至附近的两时窗内的能量比值会很大,只要找到地震道上能量比的最大值点,此点对应的时间即为初至时间。本文在Linux工作环境下,以QT为开发平台,利用能量比法实现了SEG Y格式地震文件的读取,并以共炮点、共接收点和共炮检距的方式对初至时间进行交互式自动采集与检验校正,提高了初至拾取的效率和精度。     

自动拾取地震数据中的初至

地震记录上的信号能量起始出现的位置被定义为初至。在没有噪音的情况下,初至时间很容易被确定。     

用VSP初至半周期脉冲谱分析法求取吸收参数

在实际资料处理中发现，以线性吸收理论为基础建立的各种处理方法，其效果并不十分理想。究其原因主要是选用的处理对象不符合处理方法的要求。具体地说，就是一个完整地震子波的对数谱不遵循线衰减规律。如果选用半周期地震脉冲作为处理对象，就能与这些处理方法取得较好的协调与匹配。ＶＳＰ和井间地震资料恰好具有一个非常有利的，即它们的初至波不仅清晰可辨，而且振幅最强、信噪比最高，因此，可以有地利用半周期法求取地层吸收     

根据VSP初至走时反演地层速度

本文介绍了根据VSP初至走时反演地层速度的广义线性反演方法.其主要特点是同步地确定所有地层的速度解,即在确定某层速度值时,同时考虑了所有的初至走时.通过电算模型资料及实际观测资料的反演,可直观地显示出该方法的效果.文章还讨论了走时误差对反演结果的影响,这对设计最佳的VSP观测系统会有一定帮助.     

Length分形维算法拾取地震波初至

本文从理论上分析了Hausdorff分形维和Divider分形维算法，采用拓扑映射工具，提出了Hausdorff分形维和Divider分形维的统一简化算法——Length分形维算法。该算法的实现过程为：①在地震道上确定一个窗口宽度，并计算窗口内地震道采样序列的分形维，将该值标记在工作窗右边界采样点上；②使窗口沿地震道以一个采样间隔步长向前移动，并计算每个窗口的分形维，从而得到一条分形维变化轨线；⑧随着初至逐渐进入窗口，局部轨线呈现清晰的“V”字形状，把“V”字形轨线左支顶端点的局部进行区域放大，第一个突降点即为初至开始进入工作窗的标志，亦即对应的初至到达。理论分析和实际资料试算表明，Length分形维方法具有计算量小、无须设置度量(覆盖)尺度、可消除坐标标度的不协调性、对地震波初至反映敏感、窗口宽度对计算结果的稳定性和精度影响较小、抗噪能力较强等优点，而且在计算分形维数时对初至波的波型没有限定。     

利用稀疏约束非平稳多项式回归去除地震噪声及拾取初至

非平稳多项式拟合是L₂范数下的优化问题,尽管考虑了信号的时变特征,但是仍然假设残差呈随机分布,当地震数据中存在较强非随机噪声时,常规的基于L₂范数的非平稳多项式拟合不再适用。为此,研究了稀疏约束非平稳多项式回归理论与方法。首先回顾了非平稳多项式回归的基本原理;针对复杂稀疏分布残差问题,在反问题正则化理论框架下,结合非平稳多项式回归和L₁范数约束,采用整形正则化和L₁范数联合约束策略,利用共轭梯度和投影算法联合求解多约束反问题,同时估计具有时变光滑特征的多项式回归系数和具有稀疏分布特征的回归残差,可克服稀疏分布强噪声对反演的影响,并给出了算法基本流程和参数分析。模拟和实际数据应用结果表明,稀疏约束非平稳多项式回归方法在地震噪声压制和初至拾取等方面具有较好的应用效果。     

CDZ24地震仪初至时间的自动拾取

目前低速带初至时间的拾取多以人工拾取为主，在实际工作中存在许多问题，经过对CDZ24地震仪记录进行研究，设计出一种新模型。并用TurboC编程，实现了CDZ24地震记录初至时间的自动拾取，解决了人工拾取中存在的问题。     

约束初至拾取与初至波剩余静校正

针对复杂地表地区资料处理,本文对现有的各种静校正技术作了简单分析后,提出了一种切实可行的处理流程,采用了各种静校正技术：野外一次静校正、初至波剩余静校正、自动剩余位校正;同时,介绍了一种特别适合于复杂地区资料的初至拾取方法,即约束初至拾取。为了减少野外静校正对速度分析和水平叠加的影响,本文从理论上证明了应用初至波剩余静校正量时应重新计算CMP参考面。实际资料处理表明,本文提出的静校正处理流程是可行的。     

零井源距VSP初至旅行时反演

本文在Byun反演各向异性参数方法的基础上,将最小平方反演技术用于零井源距VSP初至旅行时反演,以求取层速度和地层深度。文中给出了求解地层参数的准确计算公式。该方法的特点是在迭代反演之后进行相似性分析,将迭代反演的结果作为相似性分析的初值,然后根据最小均方误差求出地层参数的准确值。对理论模型和实际资料的计算表明,该方法是有效的。相似性分析可以部分地克服上层参数计算带来的累积误差,提高反演的精度。     

利用能量比法拾取地震初至的一种改进方法

介绍了能量比法拾取地震道初至的一种改进方法，即利用时窗滚动来计算能量比值，并从比值特征中判断初至。在以前的计算中是把要计算的地震道划分成许多个时窗，然后逐个求能量比值。由于各道初至的到达有先有后，如果静态地划分时窗，有可能初至到达前后时窗的能量比值并不是最大的，也就是说这时的拾取结果是错误的。但是通过时窗滚动可以多次计算初至前后时窗内的能量比值，经比较得出最佳比值。改进的方法能快速准确地拾取地震道的初至，并且可以提高拾取的精度和稳定性。     

利用人工神经网络自动拾取地震记录初至

地震记录初至的拾取可作为一个模式识别过程而引和神经网络理论进行分析。本文将一个三层感知器成功地用于地震记录初至拾取。神经网络训练采用误差反向传播算法，其中学习率在学习过程中随着输出节点的误差自动调节，隐层节点在学习过程中可以自动增加，从而加快了训练的速度；同时，也为克服网络陷入局部极小起到一定作用。该法采用了地震峰值，均方根振幅比，信噪比，前后峰值差等五个特征量进行选择。训练后的网络对不同探区的地     

面向地震波初至智能拾取的超分辨率深度残差方法研究

针对常规语义分割网络在初至拾取中存在的精度低、泛化能力差等问题,基于U-Net网络,结合残差学习模块和亚像素卷积方法,构建了一种超分辨率深度残差网络的初至智能拾取方法(SD-Net)。该方法使用具有跳跃连接的U型网络融合地震数据的多尺度信息,通过端到端的训练方式简化工作。首先,在SD-Net的下采样阶段引入残差学习模块,克服深层网络退化问题,有效提高对地震数据的学习能力;其次,上采样阶段采用亚像素卷积方法,通过卷积和多通道间的像素重组实现特征图超分辨率重建,以更高精度定位初至;另外,利用迁移学习将模型应用于中、低信噪比模拟数据,仅需少量标注数据即可训练得到最优初至拾取模型。实际算例表明：与U-Net方法相比,SD-Net训练效率明显提高;网络模型具有更高准确率和鲁棒性;迁移学习模型预测的结果验证了SD-Net具有较强的泛化能力;该方法在实际生产应用中对实现高效、准确的初至智能拾取具有重要意义。     

提高曲线回归精度的一种新方法

根据实际观测值与回归值之间的残差，删除由地质或非地质原因造成的异常极值，可提高曲线的回归精度。经过实际应用，效果良好。     

利用VSP资料提高井旁地震记录信噪比

井旁地震记录的信噪比直接影响到地震剖面的层位标定。因此，提高井旁地震记录的信噪比是一项重要的基础处理工作。本文利用VSP记录中的上行波作为参考信号，并采用LSL算法对井旁地震记录进行自适应处理，从而达到提高井旁地震记录信噪比的目的。一般说来，当参考信号与地震记录中的反射波线性相关，而与噪声不相关时，处理效果最佳；反之，就不能以VSP资料中的上行波作为参考信号。     

可控震源地震数据初至时间拾取方法

如今中国境内可控震源勘探作业大多采用扫描信号与地震仪器接收信号进行互相关方式获取共炮点道集数据,这一过程通常在野外地震仪器系统上通过硬件完成。对于互相关单炮记录,相关噪声的存在降低了初至波的信噪比,需对单炮记录进行最小相位化处理后拾取初至时间;采用扫描信号或地面力信号对振动记录做反褶积处理,能改善初至波信噪比,使初至起跳更加干脆,从而可提高初至时间拾取精度和静校正精度。在低信噪比地区,宜采用人机交互方式拾取初至,通过改变显示方式等改善初至起跳效果,以提高初至拾取精度和静校正精度。     

一种强噪声微地震信号P震相初至拾取的新方法

针对水力压裂微地震监测信号信噪比普遍偏低,难以准确拾取初至的问题,提出了一种基于特征函数构建的峰度和小波多尺度分解的P震相初至精确拾取方法。首先利用小波多尺度分解法提取低信噪比微地震数据的主成分,进而构建针对主成分数据的特征函数,并计算该特征函数序列的峰度值,最终将峰度曲线的全局最大斜率定义为P震相的初至。与传统峰度法、小波分解和高阶统计量联合方法相比,该方法能够显著减小拾取误差。将该方法应用于不同信噪比的模拟微地震数据的P震相初至拾取,结果表明:其拾取误差为0.0302×10-3~1.3002×10-3s,同时,相比于小波分解与高阶统计量联合方法,其计算效率稍有提高。将该方法应用于实测微地震数据的P震相初至拾取的结果表明,与人工拾取和传统峰度法相比,拾取结果更接近于人工拾取结果,具有更高的准确率。     

利用VSP提高地面地震资料的分辨率

反Q滤波是地面地震处理中提高成像分辨率的重要方法。影响地震资料分辨率的一个主要原因是地层对地震波的吸收,有效地计算地层品质因子Q值、消除地层吸收对地震信号传播的影响,是提高地震资料分辨率的关键。针对从地面地震资料中难以提取准确Q值的问题,从VSP下行波资料中提取Q值,然后运用一种改进的稳定有效反Q滤波方法对地面叠后资料进行处理。结果表明,此方法有效地补偿了地震资料的中、高频成分,拓宽了地震信号的频带宽度,明显提高了叠后处理剖面的分辨率,更大幅度地改善了地面地震资料的质量。