CN103645503A - 一种三维时间域照明分析及振幅补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三维时间域照明分析及振幅补偿方法，该方法包括记录地震信号、读取地震信号并通过常规三维叠前时间偏移方法将地震信号形成叠前偏移距道集、建立叠加剖面、确定成像空间内反射面法向量、照明分析、补偿叠加剖面振幅、显示地质构造。该方法通过对实际观测系统进行三维时间域照明分析，参照照明次数对常规叠加剖面进行振幅补偿，从而改善了叠加剖面的信噪比和分辨率，改善成像效果，并更好地实现直接识别含油、气或水的地下地质构造，因此本发明能够应用于反射地震资料的三维叠前时间偏移后续处理，对油气、矿产资源勘探有重要应用价值。

Description

一种三维时间域照明分析及振幅补偿方法

技术领域

本发明涉及一种地震勘探中反射地震资料处理技术，特别是关于一种用于改善三维叠前时间偏移技术的三维时间域照明分析及振幅补偿方法。

背景技术

地震资料处理流程中，数据采集和叠前偏移成像是关键的环节。数据采集是应用拖缆或测线记录由人工震源即炮点激发的经地下地层反射的地震信号。叠前偏移成像是将由地表记录的反射地震信号“聚焦”到地下发生反射的真实位置，形成能够真实反映地下反射体的图像，通过图像识别地下构造的形态和地层的波阻抗特征。

为了保证成像的质量，工业界早就发展了多次覆盖技术，其特点是针对地下某一成像点采用不同位置多次激发人工震源和接收地震信号，分别经过偏移成像后再进行叠加，以达到提高成像质量的目的。成像过程中涉及一观测系统，所谓观测系统是指在进行某一地区地震信号采集时，人工震源激发与反射信号接收的位置分布情况。由于实际施工时地质情况及地表的复杂性，观测系统往往并不能保证该次采集对所有反射点的覆盖次数一致。因此，照明即覆盖次数分析就成为观测系统设计及后续地震数据处理中必不可少的步骤。

三维叠前时间偏移方法是目前工业界仍在普遍应用的成像方法，其优点是能够在成像过程中利用扫描方法得到成像所需的均方根速度模型，较深度域成像方法在速度建模方面有较大优势。在利用三维叠前时间偏移方法成像过程中，我们希望既能够正确反映实际地震波的传播过程，准确地将反射地震信号“聚焦”到地下发生反射的真实位置，即对复杂构造正确成像，又能够得到正确反映地下构造反射强弱的成像幅值，以便利用成像幅值来进行地下反射体的岩性分析。由于上述因观测系统所造成的对像点覆盖次数的不均匀性，使得像点的成像幅值受到覆盖次数的影响而不能真实反映地下岩性特征。因此，为了进一步利用成像道集及叠加剖面进行岩性识别，将覆盖次数的影响从中去除，对观测系统进行照明分析、对成像后叠前道集与叠加剖面进行振幅补偿也是十分必要的。

目前已存在的一些照明分析及振幅补偿方法大多是针对深度域叠前偏移成像技术，包括基于波动方程正演的照明分析方法，基于高斯束波场分离的观测孔径分析方法，深度域射线追踪方法等。尽管基于波动方程和高斯束的照明分析方法展示了很好的前景，能够真实反映地震波的传播过程，但都需要巨大的计算量，并且需要提供较为准确的地下速度，因此目前这些方法在工业界并未得到实际应用。深度域射线追踪方法是目前工业界使用较为普遍的主流方法，但由于射线追踪的特性，使得在实际应用中必须对深度域速度模型进行平滑设计以避免出现奇点等问题，因此该方法存在与真正的深度偏移方法不能完全匹配问题。同时，目前工业界针对叠前时间偏移成像方面，并没有一个成熟的照明分析及振幅补偿技术。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够提高成像信噪比、改善成像效果的三维时间域照明分析及振幅补偿方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种三维时间域照明分析及振幅补偿方法，包括以下步骤：1）即采用多条拖缆或测线将地震信号记录到磁带上，地震信号是由炮点激发的地震波经地下地层分界面反射回地面形成；2）从磁带上读取地震信号并通过常规三维叠前时间偏移方法将地震信号形成叠前偏移距道集；3）首先切除叠前偏移距道集中出现明显拉伸和噪音部分的叠前偏移距并记录切除位置及时间所对应的参数，切除明显拉伸和噪音部分后所得到的叠前偏移距为有效叠前偏移距；然后依照时间深度对有效叠前偏移距进行叠加，形成叠加剖面；4）应用叠加剖面和构造张量法得到成像空间内反射面法向量；5）首先利用炮点、像点及像点处的反射面法向量计算某一炮数据由炮点出发经过像点反射最终到达地面的接收点坐标，然后判断接收点坐标是否在实际炮记录数据的接收范围，最后进行照明分析以统计照明次数；6）对所有参与成像的炮点数据进行照明分析，得到整个观测系统的照明次数，以此为依据进行叠加剖面振幅补偿；7）通过显示系统将振幅补偿后的叠加剖面数值转换为地下反射构造的剖面图像，通过剖面图像指示地下构造的形态、断裂部位、地层沉积样式和地层的波阻抗特征。

所述步骤5）中，照明分析包括以下步骤：①确定成像空间及坐标系，坐标系采用大地坐标系，确定成像区域范围；②设置像点照明分析数组

并将其初始值设为0，其中(x_i,y_i)为像点水平坐标，单位为m，t为像点的垂直旅行时间，单位为s，并将像点垂直旅行时间的初始值设为0；③确定某一炮数据的炮点坐标(x_s,y_s,0)及实际接收点范围(x_gmin～x_gmax,y_gmin～y_gmax)；④确定某一成像点的坐标(x_i,y_i,Vt)、成像点反射面法向量(i,j,k)以及切除参数offset_max，其中，V为某一成像点以上介质的均方根速度，单位为m/s；⑤计算接收点坐标(x_g,y_g,0)，接收点坐标为由炮点激发的地震射线经过像点反射后与地面的交点。

所述步骤⑤中的接收点坐标分为以下三种情况：a、成像点的反射面为水平面，即像点反射面法向量(i,j,k)中的i=0,j=0时接收点坐标，x_g=2x_i-x_s，y_g=2y_i-y_s，即接收点的坐标为（2x_i-x_s,2y_i-y_s,0）；b、像点反射面法向量与炮点激发至像点的地震射线平行时接收点坐标，此时，设地震射线向量为(cosα,cosβ,cosγ)，其中，

$\cos \mathrm{\α}=\frac{x_i-x_s}{\sqrt{{(x_i-x_s)}^2+{(y_i-y_s)}^2+t^2{V}^2}},$ $\cos \mathrm{\β}=\frac{y_i-y_s}{\sqrt{{(x_i-x_s)}^2+{(y_i-y_s)}^2+t^2{V}^2}},$

像点反射面法向量与地震射线向量的关系为：

此时，x_g=x_s，y_g=y_s，即接收点的坐标为（x_s,y_s,0）；c、一般情况下的接收点坐标，设像点反射面法向量与地震射线所确定的平面法向量为(A,B,C)，其中：A=kcosβ-jcosγ，B=icosγ-kcosα，C=jcosα-icosβ；此时设由接收点至像点的射线向量为(cosα′,cosβ′,cosγ′)，其中，

$\cos {\mathrm{\α}}^{\′}=\frac{x_i-x_g}{\sqrt{{(x_i-x_g)}^2+{(y_i-y_g)}^2+t^2{V}^2}},$ $\cos {\mathrm{\β}}^{\′}=\frac{y_i-y_g}{\sqrt{{(x_i-x_g)}^2+{(y_i-y_g)}^2+t^2{V}^2}},$

射线向量与平面法向量相反，根据立体几何关系，此时可得方程组：

$\frac{\cos \mathrm{\α}+{\cos \mathrm{\α}}^{\′}}{i}=\frac{\cos \mathrm{\β}+{\cos \mathrm{\β}}^{\′}}{j}=\frac{\cos \mathrm{\γ}+{\cos \mathrm{\γ}}^{\′}}{k}$

Acosα′+Bcosβ′+Ccosγ′=0；

解上述方程组得到一般情况下的接收点坐标为：

$y_g=y_i-l\cos \mathrm{\β}-\frac{2\mathrm{lCj}\cos \mathrm{\γ}}{\mathrm{kC}-\mathrm{iA}-\mathrm{jB}};$ 其中， $l=\frac{\mathrm{tV}}{\cos \mathrm{\γ}}\frac{\mathrm{kC}-\mathrm{iA}-\mathrm{jB}}{\mathrm{kC}+\mathrm{iA}+\mathrm{jB}};$ 综上所述，经过对实际炮点数据进行分析得到某一炮数据的真实接收点范围为(x_gmin～x_gmax,y_gmin～y_gmax)，在所述步骤3）中像点的切除偏移距为offset_max，那么在同时满足x_gmin≤x_g≤x_gmax，y_gmin≤y_g≤y_gmax与 $\sqrt{{(x_s-x_g)}^2+{(y_s-y_g)}^2}\≤{\mathrm{offset}}_{\max }$ 的情况下，

的值增加1。

所述步骤6）中，叠加剖面振幅补偿包括以下步骤：①对参与成像的每一个炮点与像点依据所述步骤5）进行照明分析，得到整个观测系统的照明次数；②对照明次数做稳定性处理，即对

进行全局搜索，将其中小于1的数值赋值为1；③将初始叠加剖面与对应照明次数数值相除即可得到振幅补偿后叠加剖面数值。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明通过对实际观测系统进行三维时间域照明分析，参照照明次数对常规叠加剖面进行振幅补偿，从而改善了叠加剖面的信噪比和分辨率，改善成像效果，并更好地实现直接识别含油、气或水的地下地质构造，因此本发明能够应用于反射地震资料的三维叠前时间偏移后续处理，对油气、矿产资源勘探有重要应用价值。

附图说明

图1是某近海地震记录的观测系统炮点分布示意图；

图2是由初始道集叠加后的叠加剖面示意图；

图3是叠加照明密度示意图；

图4是经过振幅补偿后的叠加剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明是用于改善三维叠前时间偏移技术的一种三维时间域照明分析及振幅补偿方法。本方法的原理是：首先利用炮点、像点及像点处的反射面法向量得到由炮点出发经过像点反射最终到达地面的接收点坐标，然后通过判断接收点坐标是否在实际炮记录数据的接收范围来进行照明分析并统计照明次数，参照照明次数对常规叠加剖面进行振幅补偿。包括以下步骤：

1）采用多条拖缆或测线将地震信号记录到磁带上，地震信号是由炮点激发的地震波经地下地层分界面反射回地面形成。

2）从磁带上读取地震信号并通过常规三维叠前时间偏移方法将地震信号形成叠前偏移距道集。

3）切除叠前偏移距道集中出现明显拉伸和噪音部分，记录切除位置及时间所对应的参数，切除明显拉伸和噪音部分后的叠前偏移距为有效叠前偏移距，依照时间深度对有效叠前偏移距进行叠加，形成叠加剖面。

4）应用叠加剖面和构造张量法（structure tensor method）得到成像空间内反射面法向量。

5）利用炮点、像点及像点处的反射面法向量得到某一炮数据由炮点出发经过像点反射最终到达地面的接收点坐标，判断接收点坐标是否在实际炮记录数据的接收范围，进行照明分析以统计照明次数。包括以下步骤：

①确定成像空间及坐标系，根据勘探目标确定成像区域范围，坐标系采用大地坐标系；

②设置像点照明分析数组并将其初始值设为0，其中(x_i,y_i)为像点水平坐标，单位为m；t为像点的垂直旅行时间，单位为s，并将像点垂直旅行时间的初始值设为0；

③确定某一炮数据的炮点坐标(x_s,y_s,0)及实际接收点范围(x_gmin～x_gmax,y_gmin～y_gmax)；

④确定某一成像点的坐标(x_i,y_i,Vt)、成像点反射面法向量(i,j,k)、切除参数offset_max，其中，i、j和k分别是成像点反射面法向量x轴、y轴和z轴的单位向量；V为某一成像点以上介质的均方根速度，单位为m/s；

⑤计算接实际收点坐标(x_g,y_g,0)；

设由炮点激发的地震射线经过像点反射后与地面交点即实际接收点的坐标为(x_g,y_g,0)，若该像点处的反射面是水平的，即反射面法向量(i,j,k)中的i=0,j=0，那么此时x_g=2x_i-x_s，y_g=2y_i-y_s。

设由炮点激发至像点的地震射线向量为(cosα,cosβ,cosγ)，

其中， $\cos \mathrm{\α}=\frac{x_i-x_s}{\sqrt{{(x_i-x_s)}^2+{(y_i-y_s)}^2+t^2{V}^2}},$ $\cos \mathrm{\β}=\frac{y_i-y_s}{\sqrt{{(x_i-x_s)}^2+{(y_i-y_s)}^2+t^2{V}^2}},$ $\cos \mathrm{\γ}=\frac{\mathrm{tV}}{\sqrt{{(x_i-x_s)}^2+{(y_i-y_s)}^2+t^2{V}^2}},$ 若 $\frac{\cos \mathrm{\α}}{i}=\frac{\cos \mathrm{\β}}{j}=\frac{\cos \mathrm{\γ}}{k},$ 即炮点激发至像点的地震射线与反射面法向量平行，此时x_g=x_s，y_g=y_s。

否则，可得到由炮点激发至像点的地震射线与像点反射面法向量所确定的平面法向量为(A,B,C)，

其中：A=kcosβ-jcosγ，B=icosγ-kcosα，C=jcosα-icosβ，

此时设由接收点至像点的射线向量为(cosα′,cosβ′,cosγ′)，

其中， $\cos {\mathrm{\α}}^{\′}=\frac{x_i-x_g}{\sqrt{{(x_i-x_g)}^2+{(y_i-y_g)}^2+t^2{V}^2}},$ $\cos {\mathrm{\β}}^{\′}=\frac{y_i-y_g}{\sqrt{{(x_i-x_g)}^2+{(y_i-y_g)}^2+t^2{V}^2}},$

此向量与像点反射面法向量与地震射线所确定的平面法向量相反，根据立体几何关系，此时可得方程组：

$\frac{\cos \mathrm{\α}+{\cos \mathrm{\α}}^{\′}}{i}=\frac{\cos \mathrm{\β}+{\cos \mathrm{\β}}^{\′}}{j}=\frac{\cos \mathrm{\γ}+{\cos \mathrm{\γ}}^{\′}}{k}$

Acosα′+Bcosβ′+Ccosγ′=0

解上述方程组得到一般情况下的接收点坐标为：

$x_g=x_i-l\cos \mathrm{\α}-\frac{2\mathrm{lCj}\cos \mathrm{\γ}}{\mathrm{kC}-\mathrm{iA}-\mathrm{jB}},$ $y_g=y_i-l\cos \mathrm{\β}-\frac{2\mathrm{lCj}\cos \mathrm{\γ}}{\mathrm{kC}-\mathrm{iA}-\mathrm{jB}},$

其中， $l=\frac{\mathrm{tV}}{\cos \mathrm{\γ}}\frac{\mathrm{kC}-\mathrm{iA}-\mathrm{jB}}{\mathrm{kC}+\mathrm{iA}+\mathrm{jB}}.$

经过对实际炮点数据进行分析得到某一炮数据的实际接收点范围为(x_gmin～x_gmax,y_gmin～y_gmax)，在步骤③中像点的切除偏移距为offset_max，那么在同时满足x_gmin≤x_g≤x_gmax，y_gmin≤y_g≤y_gmax与

的情况下，

的值增加1。

6）对所有参与成像的炮点数据进行照明分析，得到整个观测系统的照明次数，以此为依据进行叠加剖面振幅补偿。叠加剖面振幅补偿包括以下步骤：

①对参与成像的每一个炮点与像点依据步骤5）进行照明分析，得到整个观测系统的照明次数；

②对照明次数做稳定性处理，即对

进行全局搜索，将其中小于1的数值赋值为1；

③将初始叠加剖面与对应照明次数数值相除即可得到振幅补偿后叠加剖面数值。

7）通过显示系统将振幅补偿后叠加剖面数值转换为地下反射构造的剖面图像，通过剖面图像指示地下构造的形态、断裂部位、地层沉积样式和地层的波阻抗特征。其中构造的形态和地层沉积样式用于确定地下生油构造，研究油田的生油环境以指导进一步的勘探方向；地下构造的形态、断裂部位与地层的波阻抗特征用于估计储油构造的大小，为油田的实际生产提供储量估计并确定钻井的井位。

下面列举具体实施例，以对本发明有进一步的了解。

实施例：针对我国某近海地区的三维地震观测得到的916炮点地震资料为例，对三维时间域照明分析及振幅补偿方法进行详细说明。包括以下步骤：

1）采用多条拖缆将人工震源激发的经地下地层反射的地震信号记录到磁带上。具体是在我国某近海地区用多条拖缆记录人工震源激发的反射地震信号记录到磁带上，本次采用三维叠前时间偏移方法共使用了916个炮点（如图1所示）。

2）从磁带上读取地震信号，对叠前地震信号应用常规三维叠前时间偏移方法形成叠前偏移距道集。

3）切除叠前偏移道集中出现明显拉伸和噪音部分，记录对应位置及时间的切除参数，切除明显拉伸和噪音部分后的叠前偏移距为有效叠前偏移距，依照时间深度将有效叠前偏移距部分进行叠加，形成叠加剖面（如图2所示）。从图中可以看出，在7～12km处由于照明次数较少，照明不足使得地下构造较难识别。

4）应用叠加剖面和构造张量法（structure tensor method）得到成像空间内反射面的法向量。

5）利用炮点，像点及像点处的反射面法向量得到某一炮数据由炮点出发经过像点反射最终到达地面的接收点坐标，判断接收点坐标是否在实际炮记录数据的接收范围，进行照明分析以统计照明次数。包括以下步骤：

①确定成像空间及坐标系，坐标系采用大地坐标系，确定成像区域范围；

②设置一照明分析数组

并将其初始值设为0，其中(x_i,y_i)为像点水平坐标，单位为m，t为像点的垂直旅行时间，单位为s，并将像点垂直旅行时间的初始值设为0；

③确定某一炮数据的炮点坐标(x_s,y_s,0)及实际接收点最大最小值范围(x_gmin～x_gmax,y_gmin～y_gmax)；

④确定某一成像点的坐标(x_i,y_i,Vt)、成像点反射面法向量(i,j,k)、切除参数offset_max，其中，V为某一成像点以上介质的均方根速度，单位为m/s；

⑤计算接收点坐标(x_g,y_g,0)。

设由炮点激发地震射线经过该成像点反射后与地面交点即接收点的坐标为(x_g,y_g,0)，若该成像点处的反射面是水平的，即i=0,j=0，那么此时x_g=2x_i-x_s，y_g=2y_i-y_s。设由炮点激发至像点的地震射线向量为(cosα,cosβ,cosγ)，

其中， $\cos \mathrm{\α}=\frac{x_i-x_s}{\sqrt{{(x_i-x_s)}^2+{(y_i-y_s)}^2+t^2{V}^2}},$ $\cos \mathrm{\β}=\frac{y_i-y_s}{\sqrt{{(x_i-x_s)}^2+{(y_i-y_s)}^2+t^2{V}^2}},$ $\cos \mathrm{\γ}=\frac{\mathrm{tV}}{\sqrt{{(x_i-x_s)}^2+{(y_i-y_s)}^2+t^2{V}^2}},$ 若 $\frac{\cos \mathrm{\α}}{i}=\frac{\cos \mathrm{\β}}{j}=\frac{\cos \mathrm{\γ}}{k},$ 即炮点激发至像点的地震射线与反射面法线平行，此时x_g=x_s，y_g=y_s。

否则，得到一般情况下的接收点坐标为：

$y_g=y_i-l\cos \mathrm{\β}-\frac{2\mathrm{lCj}\cos \mathrm{\γ}}{\mathrm{kC}-\mathrm{iA}-\mathrm{jB}};$

其中，A=kcosβ-jcosγ，B=icosγ-kcosα，C=jcosα-icosβ，

$l=\frac{\mathrm{tV}}{\cos \mathrm{\γ}}\frac{\mathrm{kC}-\mathrm{iA}-\mathrm{jB}}{\mathrm{kC}+\mathrm{iA}+\mathrm{jB}}.$

经过对实际炮数据进行分析得到其真实接收点范围为(x_gmin～x_gmax,y_gmin～y_gmax)，在步骤③中该像点的切除偏移距为offset_max，那么在同时满足x_gmin≤x_g≤x_gmax，y_gmin≤y_g≤y_gmax与 $\sqrt{{(x_s-x_g)}^2+{(y_s-y_g)}^2}\≤{\mathrm{offset}}_{\max }$ 的情况下，的值增加1。

6）对所有参与成像的炮数据进行照明分析，得到整个观测系统的照明次数（如图3所示），从图中可以看出由观测系统造成的照明不均匀。以此为依据进行叠加剖面振幅补偿，如图4所示，从图中可以看出，其成像质量得到了明显提高。叠加剖面振幅补偿包括以下步骤：

①对参与成像的每一个炮点与像点依据步骤5）进行照明分析，得到整个观测系统内的照明次数；

②对照明次数做稳定性处理，即对

进行全局搜索，将其中小于1的数值赋值为1；

③将初始叠加剖面与对应照明次数数值相除即可得到振幅补偿后的叠加剖面数值。

7）通过显示系统将振幅补偿后的叠加剖面数值转换为地下反射构造的剖面图像，通过剖面图像指示地下构造的形态、断裂部位、地层沉积样式和地层的波阻抗特征。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (4)

1.一种三维时间域照明分析及振幅补偿方法，包括以下步骤：

1）采用多条拖缆或测线将地震信号记录到磁带上，地震信号是由炮点激发的地震波经地下地层分界面反射回地面形成；

2）从磁带上读取地震信号并通过常规三维叠前时间偏移方法将地震信号形成叠前偏移距道集；

3）首先切除叠前偏移距道集中出现明显拉伸和噪音部分的叠前偏移距并记录切除位置及时间所对应的参数，切除明显拉伸和噪音部分后所得到的叠前偏移距为有效叠前偏移距；然后依照时间深度对有效叠前偏移距进行叠加，形成叠加剖面；

4）应用叠加剖面和构造张量法得到成像空间内反射面法向量；

5）首先利用炮点、像点及像点处的反射面法向量计算某一炮数据由炮点出发经过像点反射最终到达地面的接收点坐标，然后判断接收点坐标是否在实际炮记录数据的接收范围，最后进行照明分析以统计照明次数；

6）对所有参与成像的炮点数据进行照明分析，得到整个观测系统的照明次数，以此为依据进行叠加剖面振幅补偿；

7）通过显示系统将振幅补偿后的叠加剖面数值转换为地下反射构造的剖面图像，通过剖面图像指示地下构造的形态、断裂部位、地层沉积样式和地层的波阻抗特征。

2.如权利要求1所述的一种三维时间域照明分析及振幅补偿方法，其特征在于，所述步骤5）中，照明分析包括以下步骤：

①确定成像空间及坐标系，坐标系采用大地坐标系，确定成像区域范围；

②设置像点照明分析数组

并将其初始值设为0，其中(x_i,y_i)为像点水平坐标，单位为m，t为像点的垂直旅行时间，单位为s，并将像点垂直旅行时间的初始值设为0；

③确定某一炮数据的炮点坐标(x_s,y_s,0)及实际接收点范围(x_gmin～x_gmax,y_gmin～y_gmax)；

④确定某一成像点的坐标(x_i,y_i,Vt)、成像点反射面法向量(i,j,k)以及切除参数offset_max，其中，V为某一成像点以上介质的均方根速度，单位为m/s；

⑤计算接收点坐标(x_g,y_g,0)，接收点坐标为由炮点激发的地震射线经过像点反射后与地面的交点。

3.如权利要求2所述的一种三维时间域照明分析及振幅补偿方法，其特征在于，所述步骤⑤中的接收点坐标分为以下三种情况：

a、成像点的反射面为水平面，即像点反射面法向量(i,j,k)中的i=0,j=0时接收点坐标，x_g=2x_i-x_s，y_g=2y_i-y_s，即接收点的坐标为（2x_i-x_s,2y_i-y_s,0）;

b、像点反射面法向量与炮点激发至像点的地震射线平行时接收点坐标，此时，设地震射线向量为(cosα,cosβ,cosγ)，

其中， $\cos \mathrm{\α}=\frac{x_i-x_s}{\sqrt{{(x_i-x_s)}^2+{(y_i-y_s)}^2+t^2{V}^2}},$ $\cos \mathrm{\β}=\frac{y_i-y_s}{\sqrt{{(x_i-x_s)}^2+{(y_i-y_s)}^2+t^2{V}^2}},$

像点反射面法向量与地震射线向量的关系为：此时，x_g=x_s，y_g=y_s，即接收点的坐标为（x_s,y_s,0）；

c、一般情况下的接收点坐标，设像点反射面法向量与地震射线所确定的平面法向量为(A,B,C)，其中：A=kcosβ-jcosγ，B=icosγ-kcosα，C=jcosα-icosβ；

此时设由接收点至像点的射线向量为(cosα′,cosβ′,cosγ′)，

其中， $\cos {\mathrm{\α}}^{\′}=\frac{x_i-x_g}{\sqrt{{(x_i-x_g)}^2+{(y_i-y_g)}^2+t^2{V}^2}},$ $\cos {\mathrm{\β}}^{\′}=\frac{y_i-y_g}{\sqrt{{(x_i-x_g)}^2+{(y_i-y_g)}^2+t^2{V}^2}},$

$\cos {\mathrm{\γ}}^{\′}=\frac{\mathrm{tV}}{\sqrt{{(x_i-x_g)}^2+{(y_i-y_g)}^2+t^2{V}^2}};$

射线向量与平面法向量相反，根据立体几何关系，此时可得方程组：

$\frac{\cos \mathrm{\α}+{\cos \mathrm{\α}}^{\′}}{i}=\frac{\cos \mathrm{\β}+{\cos \mathrm{\β}}^{\′}}{j}=\frac{\cos \mathrm{\γ}+{\cos \mathrm{\γ}}^{\′}}{k}$

Acosα′+Bcosβ′+Ccosγ′=0

解上述方程组得到一般情况下的接收点坐标为：

$y_g=y_i-l\cos \mathrm{\β}-\frac{2\mathrm{lCj}\cos \mathrm{\γ}}{\mathrm{kC}-\mathrm{iA}-\mathrm{jB}};$ 其中， $l=\frac{\mathrm{tV}}{\cos \mathrm{\γ}}\frac{\mathrm{kC}-\mathrm{iA}-\mathrm{jB}}{\mathrm{kC}+\mathrm{iA}+\mathrm{jB}};$

综上所述，经过对实际炮点数据进行分析得到某一炮数据的真实接收点范围为(x_gmin～x_gmax,y_gmin～y_gmax)，在所述步骤3）中像点的切除偏移距为offset_max，那么在同时满足x_gmin≤x_g≤x_gmax，y_gmin≤y_g≤y_gmax与

的情况下，的值增加1。

4.如权利要求1或2所述的一种三维时间域照明分析及振幅补偿方法，其特征在于，所述步骤6）中，叠加剖面振幅补偿包括以下步骤：

①对参与成像的每一个炮点与像点依据所述步骤5）进行照明分析，得到整个观测系统的照明次数；

②对照明次数做稳定性处理，即对

进行全局搜索，将其中小于1的数值赋值为1；

③将初始叠加剖面与对应照明次数数值相除即可得到振幅补偿后叠加剖面数值。

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