基于壓縮感知理論的淺層地震數(shù)據(jù)重建研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-19 20:01
地震勘探作為一種重要的地球物理勘探方法,在油氣資源勘探、煤田和工程地質(zhì)勘察、區(qū)域地質(zhì)研究和地殼研究等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其中,淺層地震勘探在工程建設(shè)、水文與環(huán)境地質(zhì)勘查等方面應(yīng)用較多,是一種精度高、成本低的工程物探勘探方法。地震數(shù)據(jù)的采集嚴(yán)重影響著成像結(jié)果的精度,在理想情況下,采集的地震數(shù)據(jù)應(yīng)該是規(guī)則、密集且滿足采樣定理的,但是在實(shí)際采集過程中由于地形環(huán)境、地表障礙物、儀器硬件等因素的影響,采集的數(shù)據(jù)總是存在不規(guī)則的道缺失,即地震記錄在空間方向上呈現(xiàn)非規(guī)則采樣或者是稀疏采樣的。地震數(shù)據(jù)不規(guī)則的缺失往往會(huì)造成處理過程中空間假頻的產(chǎn)生,降低地震數(shù)據(jù)處理結(jié)果的信噪比,影響地震數(shù)據(jù)的成像效果。同時(shí)淺層地震往往要求探測精度高,道缺失最終會(huì)降低地震勘探的成功率。近年來基于壓縮感知理論的地震數(shù)據(jù)重建方法的研究和應(yīng)用在石油地震勘探中的研究成果很多,在淺層地震勘探中同樣存在道缺失問題,但是由于淺層地震數(shù)據(jù)的信噪比不高及采集與處理的成本等原因,并未采用地震數(shù)據(jù)重建方法,傳統(tǒng)的處理手段會(huì)影響地震數(shù)據(jù)的成像效果。傳統(tǒng)的信號(hào)處理方法受限于奈奎斯特——香農(nóng)采樣定理,對(duì)非規(guī)則低采樣率的數(shù)據(jù)處理時(shí),效果很差,本文擺脫...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于波動(dòng)方程的方法
1.2.2 基于預(yù)測濾波的方法
1.2.3 基于稀疏變換的壓縮感知重建方法
1.3 本文的主要內(nèi)容和安排
第二章 壓縮感知理論基礎(chǔ)
2.1 奈奎斯特——香農(nóng)理論
2.1.1 奈奎斯特——香農(nóng)基礎(chǔ)理論
2.1.2 傳統(tǒng)信號(hào)的處理過程及其優(yōu)缺點(diǎn)
2.2 壓縮感知基礎(chǔ)理論
2.2.1 壓縮感知理論基本算法
2.2.2 稀疏性度量
2.2.3 稀疏信號(hào)和可壓縮信號(hào)模型
2.2.4 測量矩陣的設(shè)計(jì)
2.3 壓縮感知理論在地震勘探中的應(yīng)用
2.3.1 地震數(shù)據(jù)隨機(jī)采樣
2.3.2 地震數(shù)據(jù)插值重建與去噪
2.3.3 特征波場提取與特征波成像
2.4 本章小結(jié)
第三章 Curvelet變換
3.1 Curvelet變換原理
3.1.1 連續(xù)Curvelet變換
3.1.2 離散Curvelet變換
3.1.3 Curvelet變換的性質(zhì)
3.2 離散Curvelet變換的實(shí)現(xiàn)
3.2.1 USFFT算法
3.2.2 Wrap算法
3.2.3 離散Curvelet變換舉例
3.3 地震波場和Curvelet變換
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于壓縮感知理論的重建算法
4.1 地震數(shù)據(jù)重建模型
4.2 稀疏優(yōu)化算法
4.2.1 稀疏變換
4.2.2 地震數(shù)據(jù)隨機(jī)采樣
4.3 基于壓縮感知的淺層地震數(shù)據(jù)重建
4.3.1 稀疏解法
4.3.2 雙曲正切函數(shù)逼近0-范數(shù)
4.3.3 地震稀疏反演模型及算法
4.4 本章小結(jié)
第五章 模擬數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
5.1 基于反射系數(shù)合成的地震記錄
5.2 基于波動(dòng)方程合成的地震記錄
5.3 采用Tesseral建模模擬淺層地震數(shù)據(jù)
5.4 本章小結(jié)
第六章 實(shí)測數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
6.1 城市活斷層探測實(shí)際數(shù)據(jù)檢驗(yàn)
6.2 淺層地質(zhì)調(diào)查探測實(shí)際數(shù)據(jù)檢驗(yàn)
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 本文主要結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
作者簡介
致謝
本文編號(hào):3765871
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于波動(dòng)方程的方法
1.2.2 基于預(yù)測濾波的方法
1.2.3 基于稀疏變換的壓縮感知重建方法
1.3 本文的主要內(nèi)容和安排
第二章 壓縮感知理論基礎(chǔ)
2.1 奈奎斯特——香農(nóng)理論
2.1.1 奈奎斯特——香農(nóng)基礎(chǔ)理論
2.1.2 傳統(tǒng)信號(hào)的處理過程及其優(yōu)缺點(diǎn)
2.2 壓縮感知基礎(chǔ)理論
2.2.1 壓縮感知理論基本算法
2.2.2 稀疏性度量
2.2.3 稀疏信號(hào)和可壓縮信號(hào)模型
2.2.4 測量矩陣的設(shè)計(jì)
2.3 壓縮感知理論在地震勘探中的應(yīng)用
2.3.1 地震數(shù)據(jù)隨機(jī)采樣
2.3.2 地震數(shù)據(jù)插值重建與去噪
2.3.3 特征波場提取與特征波成像
2.4 本章小結(jié)
第三章 Curvelet變換
3.1 Curvelet變換原理
3.1.1 連續(xù)Curvelet變換
3.1.2 離散Curvelet變換
3.1.3 Curvelet變換的性質(zhì)
3.2 離散Curvelet變換的實(shí)現(xiàn)
3.2.1 USFFT算法
3.2.2 Wrap算法
3.2.3 離散Curvelet變換舉例
3.3 地震波場和Curvelet變換
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于壓縮感知理論的重建算法
4.1 地震數(shù)據(jù)重建模型
4.2 稀疏優(yōu)化算法
4.2.1 稀疏變換
4.2.2 地震數(shù)據(jù)隨機(jī)采樣
4.3 基于壓縮感知的淺層地震數(shù)據(jù)重建
4.3.1 稀疏解法
4.3.2 雙曲正切函數(shù)逼近0-范數(shù)
4.3.3 地震稀疏反演模型及算法
4.4 本章小結(jié)
第五章 模擬數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
5.1 基于反射系數(shù)合成的地震記錄
5.2 基于波動(dòng)方程合成的地震記錄
5.3 采用Tesseral建模模擬淺層地震數(shù)據(jù)
5.4 本章小結(jié)
第六章 實(shí)測數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
6.1 城市活斷層探測實(shí)際數(shù)據(jù)檢驗(yàn)
6.2 淺層地質(zhì)調(diào)查探測實(shí)際數(shù)據(jù)檢驗(yàn)
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 本文主要結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
作者簡介
致謝
本文編號(hào):3765871
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