本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探領(lǐng)域，具體涉及一種地震資料中同相軸斜率的提取方法。
背景技術(shù)：
：同相軸斜率指地震道集上，局部相關(guān)反射同相軸在某道集上的切線斜率，也就是該道集上反射走時在空間坐標(biāo)方向上的梯度，代表慢度水平分量或射線參數(shù)。同相軸斜率的提取是地震資料處理和成像過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它的值能夠反映地下地層的位置信息，在不同的道集上具有不同的意義，所以其求取的目的是為地震資料處理的下一步速度建模以及偏移成像等提供支持和幫助，并改善最終的結(jié)果。τ-p變換，又稱傾斜疊加，是離散化的Radon變換。其思想是將(t,x)域的地震信號沿固定斜率p和截距τ的直線(沿某一射線路徑)疊加求和，應(yīng)用p和τ來描述波的軌跡。τ-p正變換的數(shù)學(xué)表達如式(1)所示：Ψ(p,τ)＝∑Φ(x,τ+px)△x(1)其中，x代表t-x域地震資料的偏移距，所述的t-x域就是一個軸為x，代表偏移距，一個軸為t，代表時間。Ψ(p,τ)是t-x域變換到τ-p域的表示形式，Φ(x,τ+px)代表t-x域的地震資料，將t替換成了τ+px。關(guān)于τ參數(shù)，從物理的角度可解釋為垂直波慢度，從集合的角度可解釋為傾斜疊加過程中斜線在t軸上的截距。關(guān)于p參數(shù)，即同相軸斜率，代表地震波慢速的水平分量，也就是水平方向上視速度的倒數(shù)；也代表射線參數(shù)，即Snell定律的常數(shù)是在地表的初始入射角的一種特殊的表達方式或反射波的同相軸的斜率即：p=dtdx=sinθν---(2)]]>式中：θ為初始入射角,ν為介質(zhì)速度，dt為地震資料時間軸上的時差，dx 為地震資料偏移距軸上的距離差。以往的斜率求取的方法普遍采用τ-p變換，在先給定一個初始速度的情況下，在一定的時窗內(nèi)進行掃描，在此視窗內(nèi)計算相關(guān)系數(shù)最大的那個是為此點的斜率值。但這種方法計算速度較慢，而且在遇到含有地震噪音的情況下的適應(yīng)性較差，受到地震噪音的影響，精度變差，不能準(zhǔn)確的求得同相軸斜率。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種地震資料中同相軸斜率的提取方法，利用曲波變換的方向特性和方向特性，將地震資料的同相軸稀疏表達成不同方向不同頻率的部分，篩選出主要的曲波變換系數(shù)，然后求出其對應(yīng)的曲波，再進行同向軸斜率的求取，得到的斜率更為精確，從而有利于在地震資料處理和成像中得到更好的效果。本發(fā)明所述的地震資料中同相軸斜率的提取方法，包括以下步驟：步驟一，獲取原始地震資料，并生成可從中提取同相軸斜率的地震數(shù)據(jù)；步驟二，對所述地震數(shù)據(jù)進行離散曲波變換以及反曲波變換，得到帶有方向性信息的曲波；步驟三，從所述帶有方向性信息的曲波中提取同相軸斜率。在一個實施方式中，所述地震數(shù)據(jù)為頻率域的地震數(shù)據(jù)。具體地，步驟一包括：基于原始地震資料在時空域建立直角坐標(biāo)系，通過傅立葉變換，使其轉(zhuǎn)換到頻率域，得到所述地震數(shù)據(jù)。在一個實施方式中，步驟二包括：對所述地震數(shù)據(jù)進行離散曲波變換，得到主曲波變換系數(shù)；以及，對得到的主曲波變換系數(shù)進行反曲波變換，得到帶有方向性信息的曲波。其中，所述主曲波變換系數(shù)為沿同相軸方向的最大的曲波變換系數(shù)。在一個實施方式中，所述離散曲波變換包括：對所述頻率域的地震數(shù)據(jù)進行多尺度和角度分割，得到其對應(yīng)的楔形空間；對所述楔形空間內(nèi)的數(shù)據(jù)進行不等空間的反傅里葉變換得到多個曲波變換系數(shù)；以及，從得到的多個曲波變換系數(shù)中篩選出主曲波變換系數(shù)。其中，所述多尺度和角度分割按照等間距的斜率進行。本發(fā)明另一方面提供上述提取方法在地震資料處理和成像中的應(yīng)用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：本發(fā)明的提取方法利用離散曲波變換的分頻特性和方向特性，將地震資料的同相軸稀疏表達成不同方向不同頻率的部分，然后分別對曲波變換稀疏表達的部分進行同向軸斜率的計算求取，從而實現(xiàn)了對地震資料的降噪處理，使同相軸清晰，在逼近地震資料具有雙曲性質(zhì)的同相軸的方面更具優(yōu)勢，能夠得到較為精確的斜率，在地震資料處理和成像中具有較好的效果；同時有利于獲得更好的地下層位速度、傾向等信息，為接下來的偏移得到好的成像剖面提供更好的前提條件。本發(fā)明的其它特征或優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述。并且，本發(fā)明的部分特征或優(yōu)點將通過說明書而變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而被了解。本發(fā)明的目的和部分優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的步驟來實現(xiàn)或獲得。附圖說明附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的實施流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例在頻率域進行多尺度和角度分割的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例在時空域中不同方向的曲波變換系數(shù)；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例利用主要曲波系數(shù)求取斜率的示意圖。具體實施方式以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式，借此本發(fā)明的實施人員可以充分理解本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程并依據(jù)上述實現(xiàn)過程具體實施本發(fā)明。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。下面基于附圖1中的流程圖來詳細(xì)描述本發(fā)明方法的實施過程。附圖的流程圖中示出的步驟可以在包含諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行。雖然在流程圖中示出了各步驟的邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處 的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。首先，執(zhí)行步驟一，獲取原始地震資料，并生成可從中提取同相軸斜率的地震數(shù)據(jù)。具體地，基于原始地震資料在時空域建立直角坐標(biāo)系，通過傅立葉變換，使其轉(zhuǎn)換到頻率域，得到頻率域的地震數(shù)據(jù)。如圖2所示，橫坐標(biāo)代表頻率，縱坐標(biāo)代表波數(shù)。其次，執(zhí)行步驟二，對所述地震數(shù)據(jù)進行離散曲波變換以及反曲波變換，得到帶有方向性信息的曲波。具體包括，基于所述地震數(shù)據(jù)進行離散曲波變換，得到主曲波變換系數(shù)；以及對得到的主曲波變換系數(shù)進行反曲波變換，得到帶有方向性信息的曲波。其中，基于獲得的地震數(shù)據(jù)進行離散曲波變換具體包括：1)對頻率域的地震數(shù)據(jù)進行多尺度和角度分割，得到其對應(yīng)的楔形空間；如圖2所示，通過若干個同心正方形環(huán)對所述頻率域進行多尺度分割，通過分別由每個正方形環(huán)向外輻射的斜線對所述頻率域進行多角度分割，例如，圖2所示的陰影部分是尺度j＝4，角度l＝4時的分割；具體地，采用一帶通函數(shù)ψ(ω1)=φ(ω1/2)2-φ(ω1)2---(3),]]>定義ψj(ω1)＝ψj(2-jω1)(4)其中，ω代表的是維度，j代表尺度，l代表角度，φ(ω1/2)2和φ(ω1)2代表的是一維低通窗口的內(nèi)積，ψ(ω1)代表一維帶通函數(shù)。通過此函數(shù)實現(xiàn)多尺度和角度分割，得到所述頻率域?qū)?yīng)的楔形空間，對于每一個維度ω＝(ω1,ω2),ω1>0，有Vj(Sθ1ω)=V(2[j/2]ω2/ω1-1)---(5)]]>其中，V代表角度窗，2[j/2]ω2/ω1代表角度窗內(nèi)維度。其中，是一個剪切矩陣Sθ1=10-tanθ11,]]>θl并非等間距的，但是斜率是等間距的。2)對所述楔形空間內(nèi)的數(shù)據(jù)進行不等空間的反傅里葉變換得到多個曲波變換系數(shù)；U~j(ω):=ψj(ω1)Vj(ω)---(6)]]>具體地，定義其中，代表的是楔形窗，ψj(ω1)代表的是徑向窗，Vj(ω)代表的是角度窗，并且，針對每一個θl∈[-π/4,π/4]，有U~j,1(ω):=ψj(ω1)Vj(Sθ1ω)=U~j(Sθ1ω)---(7)]]>其中，代表角度θ的楔形窗，代表的是經(jīng)變量替換的楔形窗。然后，在頻率域的直角坐標(biāo)系內(nèi)，以f[ω1,ω2](0≤ω1,ω2<n)為輸入，按照式(8)求取曲波變換系數(shù)：其中，k代表位置。3)從得到的多個曲波變換系數(shù)中篩選出主曲波變換系數(shù)。例如，如圖3所示，圖左為在時空域的某一地震數(shù)據(jù)，圖右為曲波變換系數(shù)的大小與地震資料同相軸之間的關(guān)系的示意圖。其形象的表示出曲波變換所具有的方向特性。其中，coef是coefficient的縮寫，代表曲波變換系數(shù)。對于同一地震記錄的同相軸，使用離散曲波變換進行地震記錄同相軸的稀疏表示過程是同一尺度下大小相同的矩形逐步逼近數(shù)據(jù)，與小波變換不同的是矩形是具有方向性的?？梢钥闯觯?dāng)同相軸與曲波的方向不相同或同相軸與曲波無交集的情況下，coef極小，約等于0；當(dāng)曲波方向和同相軸的方向相同且具有最大交集時，coef最大，即主要的曲波變換系數(shù)。通過對獲得的一系列曲波變換系數(shù)進行挑選，去掉不包含同相軸輪廓和邊緣信息的參數(shù)，得到的沿同相軸方向的最大的曲波變換系數(shù)，就是主要的曲波變換系數(shù)。然后，對得到的主曲波變換系數(shù)進行反曲波變換，得到帶有方向性信息的曲波。根據(jù)曲波變換理論分析得到，曲波變換后的每一個曲波系數(shù)對應(yīng)于時空域里的一個包含尺度和方向信息的曲波。通過反曲波變換，將主曲波變換系數(shù)轉(zhuǎn)換得到時空域內(nèi)帶有方向性信息的曲波。最后，執(zhí)行步驟三，從所述帶有方向性信息的曲波中提取同相軸斜率。例如，如圖4所示，圖左為基于主要曲波系數(shù)獲得的帶有方向性信息的曲波，兩個實線橢圓分別代表一個尺度和方向的曲波，其與同相軸方向不同；以及另一個尺度和方向的曲波，其與同相軸無交集，兩者均對此同相軸的斜率求取沒有貢獻，其曲波變換系數(shù)約等于0，可以舍棄；虛線橢圓代表再一個尺度和方向的曲波示意圖，此處的曲波對此同相軸的斜率貢獻最大，對應(yīng)主要曲波變換系數(shù)。然后，在圖右建立的直角坐標(biāo)系中求取斜率，即本發(fā)明的可應(yīng)用于地震資料處理和成像的同相軸斜率。綜上所述，經(jīng)本發(fā)明的提取方法，利用離散曲波變換的分頻特性和方向特性，排除了地震噪音的影響，在逼近地震資料具有雙曲性質(zhì)的同相軸的方面更具優(yōu)勢，能夠得到較為精確的斜率，在地震資料處理和成像中具有較好的效果。雖然本發(fā)明所公開的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所述的方法還可有其他多種實施例。在不背離本發(fā)明實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變或變形，但這些相應(yīng)的改變或變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3