基于傅里葉變換的POCS插值方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-07 07:15
不規(guī)則地震數(shù)據(jù)缺失會(huì)引起多道處理問(wèn)題并降低處理質(zhì)量。我們將用于圖像重建的凸集投影算法引入到地震數(shù)據(jù)重構(gòu)領(lǐng)域來(lái)插值不規(guī)則缺失地震數(shù)據(jù)。使用傅里葉變換的凸集投影算法只用少量迭代次數(shù)就能得到高質(zhì)量的結(jié)果。作為原始二維圖像重建算法的凸集投影算法很容易擴(kuò)展到三維,并且三維處理的插值效果比傳統(tǒng)二維處理更好。對(duì)于缺失地震道,我們將POCS迭代重構(gòu)處理從時(shí)間域轉(zhuǎn)到頻率域來(lái)節(jié)約計(jì)算時(shí)間。影響最終重構(gòu)結(jié)果的唯一參數(shù)是迭代次數(shù),并且這個(gè)次數(shù)往高來(lái)估計(jì)的同時(shí)不會(huì)降低重構(gòu)結(jié)果的質(zhì)量。這一簡(jiǎn)便性優(yōu)勢(shì)減少了處理人員過(guò)多的參數(shù)測(cè)試。在每次迭代中,所選的閾值模型是影響重建效率的主要參數(shù)。POCS重構(gòu)方法的收斂速度過(guò)慢會(huì)增加計(jì)算時(shí)間。因此,我們?cè)O(shè)計(jì)了四種閾值模型來(lái)重建不規(guī)則缺失地震數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明指數(shù)型和反比例型閾值模型相對(duì)線性和從動(dòng)型閾值模型來(lái)說(shuō)能夠極大地減少迭代次數(shù)并改善計(jì)算效率。除此之外,我們解決了傳統(tǒng)POCS重構(gòu)方法不能插值規(guī)則缺失地震數(shù)據(jù)的問(wèn)題。我們?cè)赑OCS迭代中引入了基于主傾角掃描的屏蔽算子。首先,在f-k域中整個(gè)頻率范圍內(nèi)進(jìn)行角度掃描,識(shí)別幾個(gè)主傾角。然后,設(shè)計(jì)一個(gè)基于主傾角的屏蔽算子。最后,將這個(gè)屏蔽...
【文章來(lái)源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖I-I可控震源野外采集示意
地震道插值技術(shù),就是通過(guò)某種算法、手段對(duì)不完整地震數(shù)據(jù)或低采樣率數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理,恢復(fù)重建出完整數(shù)據(jù)或高采樣率數(shù)據(jù),如圖1-2所示。12 3 12 3Dislarx:e (km) Distance (km)a)不完整的單炮地震記錄剖面 b)經(jīng)過(guò)地震道插值處理后的記錄剖面圖1-2不完整單炮地震記錄重建效果。圖片來(lái)自(T. T.Y.Lin,2013f]。最早的地震插值技術(shù)使用傾角掃描或傾斜疊加,它是在大型地震數(shù)據(jù)h開時(shí)窗,然后在每個(gè)小時(shí)窗中按某一傾角等角度掃描,識(shí)別出一致或相似的特征,最后根據(jù)該特征恢復(fù)重建出缺失地震道。在1981年,Lamer便提出了基于一致性的傾角掃描插值方法[9】。隨后,對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了深入研究的國(guó)內(nèi)外地球物理學(xué)者如雨后春算般出現(xiàn)了。King( 1984)充分利用同相軸性質(zhì)進(jìn)行地震道插值并提高了地震分辨率[19】。為了更好地刻畫主同相軸特征,Lu (1985)利用基于不同同相軸傾角的局部?jī)A角疊加對(duì)較稀疏采樣的地震道進(jìn)行插值
最差;從最終重構(gòu)數(shù)據(jù)的誤差振幅平均值上說(shuō),指數(shù)型閾值的誤差振幅平均值是最小的,從動(dòng)型閾值是最大的,并且反比例型閾值要小于線型閾值的誤差振幅平均值,如圖3-11(b)所示,這說(shuō)明使用指數(shù)型閾值模型得到的重構(gòu)數(shù)據(jù)精確度最高,其收斂解最逼近最優(yōu)解,反比例型閾值模型、線型閾值模型次之,其中反比例型閾值模型的解精度要高于線型閾值模型,從動(dòng)型閾值模型的解精度最差。(a) (b)0.02/x 線型01 V V —指數(shù)型控! M ^ 反比例型 0.015? 0 .08 S MgjM 爺!i 0.06 \ \\ V li 0.01■:義I ■ 1qI ■ ‘ ‘ 0 ——‘——‘——“ 0 10 20 30 40 50 1 2 3 4迭代次數(shù) 閾值類型圖3-11(a)四種模型的誤差振幅平均值曲線。(b)最終重構(gòu)數(shù)據(jù)的誤差振幅平均值。從左到右依次為線型、指數(shù)型、反比例型、從動(dòng)型。為了更充分地論證,我們將創(chuàng)建一個(gè)評(píng)價(jià)函數(shù)用來(lái)比較這四種閾值模型的收斂效果及收斂精度。算法的收斂性通過(guò)K面表達(dá)式來(lái)監(jiān)控:jk = , 1,2,..., N (3-6)Sldor'l 、乂式中cT——理想的完整數(shù)據(jù);N——迭代總次數(shù);dk——第k次迭代的重構(gòu)數(shù)據(jù)。圖3-12(a)說(shuō)明了四種閾值模型的收斂效果。設(shè)定Ji<0.05作為迭代終止的條件,線性閾值模型需要41次迭代,從動(dòng)型閾值模型需要29次
本文編號(hào):3216128
【文章來(lái)源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖I-I可控震源野外采集示意
地震道插值技術(shù),就是通過(guò)某種算法、手段對(duì)不完整地震數(shù)據(jù)或低采樣率數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理,恢復(fù)重建出完整數(shù)據(jù)或高采樣率數(shù)據(jù),如圖1-2所示。12 3 12 3Dislarx:e (km) Distance (km)a)不完整的單炮地震記錄剖面 b)經(jīng)過(guò)地震道插值處理后的記錄剖面圖1-2不完整單炮地震記錄重建效果。圖片來(lái)自(T. T.Y.Lin,2013f]。最早的地震插值技術(shù)使用傾角掃描或傾斜疊加,它是在大型地震數(shù)據(jù)h開時(shí)窗,然后在每個(gè)小時(shí)窗中按某一傾角等角度掃描,識(shí)別出一致或相似的特征,最后根據(jù)該特征恢復(fù)重建出缺失地震道。在1981年,Lamer便提出了基于一致性的傾角掃描插值方法[9】。隨后,對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了深入研究的國(guó)內(nèi)外地球物理學(xué)者如雨后春算般出現(xiàn)了。King( 1984)充分利用同相軸性質(zhì)進(jìn)行地震道插值并提高了地震分辨率[19】。為了更好地刻畫主同相軸特征,Lu (1985)利用基于不同同相軸傾角的局部?jī)A角疊加對(duì)較稀疏采樣的地震道進(jìn)行插值
最差;從最終重構(gòu)數(shù)據(jù)的誤差振幅平均值上說(shuō),指數(shù)型閾值的誤差振幅平均值是最小的,從動(dòng)型閾值是最大的,并且反比例型閾值要小于線型閾值的誤差振幅平均值,如圖3-11(b)所示,這說(shuō)明使用指數(shù)型閾值模型得到的重構(gòu)數(shù)據(jù)精確度最高,其收斂解最逼近最優(yōu)解,反比例型閾值模型、線型閾值模型次之,其中反比例型閾值模型的解精度要高于線型閾值模型,從動(dòng)型閾值模型的解精度最差。(a) (b)0.02/x 線型01 V V —指數(shù)型控! M ^ 反比例型 0.015? 0 .08 S MgjM 爺!i 0.06 \ \\ V li 0.01■:義I ■ 1qI ■ ‘ ‘ 0 ——‘——‘——“ 0 10 20 30 40 50 1 2 3 4迭代次數(shù) 閾值類型圖3-11(a)四種模型的誤差振幅平均值曲線。(b)最終重構(gòu)數(shù)據(jù)的誤差振幅平均值。從左到右依次為線型、指數(shù)型、反比例型、從動(dòng)型。為了更充分地論證,我們將創(chuàng)建一個(gè)評(píng)價(jià)函數(shù)用來(lái)比較這四種閾值模型的收斂效果及收斂精度。算法的收斂性通過(guò)K面表達(dá)式來(lái)監(jiān)控:jk = , 1,2,..., N (3-6)Sldor'l 、乂式中cT——理想的完整數(shù)據(jù);N——迭代總次數(shù);dk——第k次迭代的重構(gòu)數(shù)據(jù)。圖3-12(a)說(shuō)明了四種閾值模型的收斂效果。設(shè)定Ji<0.05作為迭代終止的條件,線性閾值模型需要41次迭代,從動(dòng)型閾值模型需要29次
本文編號(hào):3216128
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