[发明专利]针对黄土塬地区的曲波域Radon变换噪声压制方法

摘要

本发明公开了针对黄土塬地区的曲波域Radon变换噪声压制方法，包括：对原始地震数据进行曲波正变换，得到不同方向、不同尺度的曲波系数域的矩阵；对各矩阵逐个进行Radon正变换将曲波系数域的数据变换到Radon域，对各矩阵逐个进行阈值滤波，由于干扰波在Radon域表现为能量较强的点或能量团，随机噪音表现为不聚焦能量，而有效波虽然不聚焦，但仍然表现出较随机噪声较大的聚焦能量，通过阈值滤波，干扰波能得到有效的剔除；将数据通过Radon反变换从Radon域变换回曲波系数域；对曲波域的数据进行曲波反变换，得到最终数据。通过本发明所述方法能够很好的压制原始资料中强能量相干噪声，大大提高地震资料的信噪比，为后续地震解释人员提供有效的、更多的、高品质的地震信息。

主权项

1.针对黄土塬地区的曲波域Radon变换噪声压制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：对原始地震数据进行曲波正变换，得到不同方向、不同尺度的曲波系数域的矩阵，此时，在曲波系数域中线性特征较好的干扰波在矩阵中仍然保持较好的线性性，而有效波则在矩阵中被分散开；步骤2：对各尺度角度矩阵逐个进行Radon正变换将曲波系数域的数据变换到Radon域，对各尺度角度矩阵逐个进行阈值滤波；由于干扰波在Radon域表现为能量较强的点或能量团，随机噪音表现为不聚焦能量，而有效波虽然不聚焦，但仍然表现出较随机噪声较大的聚焦能量，通过阈值滤波，干扰波能得到有效的剔除；步骤3：将步骤2中的数据通过Radon反变换从Radon域变换回曲波系数域；对曲波域的数据进行曲波反变换，得到最终数据；在步骤1中，所述对原始地震数据进行曲波正变换包括：对工区具有代表性噪声的单炮进行分析及确定噪音主要的系数矩阵位置；将工区不同位置单炮记录进行曲波正变换，并选取整条测线不同位置的具有代表性的单炮分析其噪声和有效信号在曲波域不同方向、不同尺度的特征；所述曲波正变换时，首先，将曲波变换的系数定义为Curvelet系数C(i，j，k)；c(i,j,k)＝∫f(w)U_i,j(w)dw，其中：窗口函数定义为U_i,j(w)＝W_i(w)V_j(w)，尺度窗口定义为W_i(w)＝W(2^‑iw),方向窗口定义为V_j(ω)＝V(2^[j/2]ω₂/ω₁)；对于一个二维数据来说，曲波正变换历以下五个步骤：1)对数据进行二维傅立叶变换，将时间‑空间域地震数据变换到频率‑波数域；2)对频率、波数域数据重采样或内插值；3)将频率‑波数域数据与窗口函数相乘；4)绕原点Wrapping局部化；5)进行二维傅立叶逆变换；得到Curvelet系数C(i,j,k)；对于一个地震道集d(t,x)，所述Radon正变换、Radon反变换定义如下：Radon正变换到τ‑p域：Radon反变换到t‑x域：把连续线性双曲线拉东变换积分变为有限区域内的相加，从而可以得到离散形式的线性拉东变换记作：Radon正变换到τ‑p域：Radon反变换到t‑x域：其中：N_x‑‑‑‑地震记录道数；d_x‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑道间距；dp‑‑‑‑‑‑‑拉东域采样间隔为；Np‑‑‑‑‑‑‑‑‑拉东域记录道数；对应的也可以写成矩阵形式：Radon正变换到τ‑p域：u＝LdRadon反变换到t‑x域：d＝L^HuL和L^H为拉东变换算子，L为大小为(Np×Nt)×(Nx×Nt)的正变换算子，它将时域的抛物线变换到Radon域收敛为一个点；L^H为L的共轭转置算子，即反变换算子，将拉东域的一个点反变换到时间空间域；为了提高拉东域的分辨率，在求解公式时，先定义拉东反变换，即使目标函数最小，对u求导得到最小平方解：u＝(LL^H+λ²I)^‑1L^Hd；其中λ是使求解稳定的范围在0.1‑1的阻尼因子，I为单位矩阵；在步骤2中，所述Radon正变换为对曲波域不同角度、不同尺度的的矩阵数据进行拉东变换，并分析噪声和有效信号在拉东域的对应关系及其特征；所述阈值滤波是指设置选取合适的阈值，将大于该阈值的数据置零而小于阈值的数据保持不变。