CN105116445B

CN105116445B - 一种水陆检波器地震数据合并处理的方法及装置

Info

Publication number: CN105116445B
Application number: CN201510556940.3A
Authority: CN
Inventors: 高少武; 赵波; 罗国安; 黄少卿; 祝宽海
Original assignee: NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER OF OIL AND GAS EXPLORATION SOFTWARE Co Ltd; BGP Inc
Current assignee: NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER OF OIL AND GAS EXPLORATION SOFTWARE Co Ltd; BGP Inc
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2017-08-25
Anticipated expiration: 2035-09-02
Also published as: CN105116445A

Abstract

本发明涉及石油勘探技术领域，尤其涉及一种水陆检波器地震数据合并处理的方法及装置，该方法采用相关函数法直接计算出最佳标定因子和最佳海底反射系数，计算量小、计算速度快；同时通过预先对陆地检波器地震数据的相位处理以及水陆检波器地震数据的振幅处理，减小了低频噪声并降低了振幅能量干扰，从而提高了海水深度计算精度。本申请实施例根据计算的标定因子、海水深度和海底反射系数，利用加权共接点合并处理的方式，快速、准确的实现了水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据的合并处理，从而有效的消除了地震数据中海水鸣震多次波干扰影响，提高了地震数据信噪比和分辨率。

Description

一种水陆检波器地震数据合并处理的方法及装置

技术领域

本发明涉及石油勘探、开采及开发技术领域，尤其涉及一种水陆检波器地震数据合并处理的方法及装置。

背景技术

随着地震勘探技术的发展，海上油气勘探的难度和深度也越来越大，对地震资料的信噪比和分辨率要求也越来越高。OBC(Ocean Bottom Cable，海底电缆)，是一种联合海上和陆地地震数据采集技术，把检波器固定在海底，可以获得高分辨率三维地震数据。在OBC数据采集中，至少三艘船：一艘震源船，仅仅拖拽着气枪震源排列，进行地震波激发；一艘接收船，是固定不动的，连接着海底电缆，接收地震波；一艘船或者几艘船，铺设海底电缆和回收海底电缆。在OBC数据采集时，由于海底和海面都是较强的反射界面。随着震源激发的一个地震子波从震源位置达到海底，或者一个反射地震子波从地下达到海底，海底电缆中的检波器，感应并记录下这个反射地震子波。这个反射子波继续向上前进达到海面，受到海面的反射，然后改变方向向下传播，达到海底。海底电缆中的检波器，再一次感应并记录下这个地震子波。同时这个地震子波受到海底的反射，然后改变方向向上传播，达到海面，受到海面的反射，然后改变方向向下传播，达到海底。这个循环过程重复进行。而这些原始反射地震子波不希望的二次和后续达到，就是海水鸣震多次波(交混回响)。海水鸣震多次波是海上地震勘探数据中最大的噪声干扰。消除海水鸣震多次波噪声干扰，是海上地震数据处理中最为重要的步骤。

OBC采集的数据，提供了同一位置水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据两种数据。这两种数据分别使用水中检波器和陆地检波器记录。水中检波器是一种压力检波器，记录的是地震波产生的压力变化；陆地检波器是一种质点速度检波器，记录的是质点速度变化。由于这两种检波器的记录机理不同，对于同一位置处海水鸣震多次波干扰，表现出不同特征。与水中检波器记录的海水鸣震多次波干扰相比，陆地检波器记录的海水鸣震多次波干扰表现出极性和振幅特征差异。两种检波器记录的海水鸣震多次波干扰，其极性是相反的，振幅是不同的，且相差一个与海底反射系数成比例的常数，这个常数值就是标定因子。因此利用这种振幅和极性特征差异，可以有效消除海水鸣震多次波干扰。这样消除海水鸣震多次波干扰的步骤包括：(1)在每一个接收点位置处，记录水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据两种数据；(2)利用两种检波器的传感器灵敏度(传导常数)，调整陆地检波器地震数据的振幅，以匹配水中检波器地震数据的振幅；(3)计算确定标定因子、海水深度、海底反射系数参数；(4)利用标定因子，标定调整振幅后的陆地检波器地震数据；(5)把标定后的陆地检波器地震数据，与对应的水中检波器地震数据相加，得到水陆地检波器标定数据；(6)利用海水深度、海底反射系数参数，消除海水鸣震多次波干扰。这样，计算标定因子、海水深度、海底反射系数等参数，构成了室内海上地震数据处理消除海水鸣震多次波干扰方法的根本方法和关键步骤。

常规处理方法，采用扫描方法计算确定标定因子。采用预先设定一个标定因子范围值和扫描步长，采用扫描方法给出一系列的标定因子值，然后计算水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据的数据和，再对数据和计算自相关函数，由自相关函数计算最大方差模，最后由最大的最大方差模值，确定出标定因子数值。该方法需要大量的自相关计算和最大方差模计算，因此计算非常费时。常规处理方法，采用上行波场与下行波场数据互相关方法计算确定海水深度。使用水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据，计算上行波场与下行波场数据；然后计算上行波场与下行波场数据互相关，由互相关函数最大值，确定出海水深度值。由于在实际水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据中，包含着各种噪声干扰。特别是，由于水陆检数据有效频带范围不同，低频噪声(例如面波等)和无用的高频分布也不同，特别是陆检数据，包含着比较强的面波干扰。另外，叠前水陆检数据上还包含强振幅能量干扰。这样使用水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算的互相关函数，也包含着各种噪声成分。因此使用包含噪声的互相关函数，确定出的海水深度，存在很大的误差，难以满足实际数据处理要求。常规处理方法，采用扫描方法计算确定海底反射系数。采用预先设定一个海底反射系数范围值和扫描步长，采用扫描方法给出一系列的反射系数值，对一系列海底反射系数，计算一系列Backus海水鸣震多次波逆滤波器算子，对频率域水陆检上行波场数据(即，水陆检波器地震数据之和)乘以Backus海水鸣震多次波逆滤波器算子，得到滤波处理后的上行波场数据，然后使用傅里叶逆变换，将上行波场数据变换到时间域，在时间域计算一系列波场数据能量，其中最小能量所对应的海底反射系数，就是所求最佳海底反射系数。该方法需要大量的自相关计算和最大方差模计算，因此计算非常费时。

因此，如何精确、省时的计算确定标定因子、海水深度和海底反射系数，从而快速、准确的实现水中检波器与陆地检波器地震数据的合并处理是消除地震数据中海水鸣震多次波干扰影响，提高地震数据信噪比和分辨率亟需解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种水陆检波器地震数据合并处理的方法及装置，以快速、准确地进行水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据的合并处理，达到消除地震数据中海水鸣震多次波干扰的影响，提高地震数据信噪比和分辨率的目的。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种水陆检波器地震数据合并处理的方法，包括以下步骤：

对获取的目标区域陆地检波器地震数据进行相位处理；

对获取的目标区域水中检波器地震数据和相位处理后的陆地检波器地震数据进行振幅处理，获得振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据；

对所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据进行傅里叶变换，获得傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据；

根据所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算标定因子，并根据所述傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据，计算所述目标区域的海水深度和海底反射系数；

根据所述标定因子、海水深度和海底反射系数对傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据进行加权共接收点合并处理，获得水陆检波器合并数据。

另一方面，本申请实施例还提供了一种水陆检波器地震数据合并处理的装置，包括：

相位处理单元，用于对获取的目标区域陆地检波器地震数据进行相位处理；

振幅处理单元，用于对获取的目标区域水中检波器地震数据和相位处理后的陆地检波器地震数据进行振幅处理，获得振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据；

傅里叶变换单元，用于对所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据进行傅里叶变换，获得傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据；

参数计算单元，用于计算标定因子、目标区域海水深度和目标区域海底反射系数；

水陆检数据合并单元，用于根据所述标定因子、海水深度和海底反射系数对傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据进行加权共接收点合并处理，获得水陆检波器合并数据。

常规处理方法中，计算标定因子和海底反射系数需要预先设定标定因子和海底反射系数范围值和扫描步长，然后采用扫描方法给出一系列的标定因子和海底反射系数，再通过给出的参数计算出实际的最佳标定因子和最佳海底反射系数，因此计算过程量大，计算费时。本申请实施例不需要预先设定相应参数范围值和扫描步长，而是采用相关函数法直接计算出最佳标定因子和最佳海底反射系数，计算量小、计算速度快；同时通过预先对陆地检波器地震数据的相位处理以及水陆检波器地震数据的振幅处理，减小了低频噪声并降低了振幅能量干扰，从而提高了海水深度计算精度。本申请实施例根据计算的标定因子、海水深度和海底反射系数，利用加权共接点合并处理的方式，快速、准确的实现了水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据的合并处理，从而有效的消除了地震数据中海水鸣震多次波干扰影响，提高了地震数据信噪比和分辨率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的水陆地震数据合并处理方法流程图；

图2是本申请实施例的水陆地震数据合并处理的装置结构框图；

图3(a)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水检数据示意图；

图3(b)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集陆检数据示意图；

图3(c)是现有水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据示意图；

图3(d)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据示意图；

图4(a)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水检数据频谱示意图；

图4(b)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集陆检数据频谱示意图；

图4(c)是现有水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据频谱示意图；

图4(d)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据频谱示意图；

图5(a)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水检数据自相关函数示意图；

图5(b)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集陆检数据自相关函数示意图；

图5(c)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检数据互相关函数示意图；

图5(d)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据自相关函数示意图；

图6(a)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水检数据自相关对数谱示意图；

图6(b)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集陆检数据自相关对数谱示意图；

图6(c)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检数据互相关对数谱示意图；

图6(d)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据自相关对数谱示意图；

图7(a)是本申请一实施例水陆检合并共炮点道集水检数据示意图；

图7(b)是本申请一实施例水陆检合并共炮点道集陆检数据示意图；

图7(c)是现有水陆检合并共炮点道集水陆检合并数据示意图；

图7(d)是本申请一实施例水陆检合并共炮点道集水陆检合并数据示意图；

图8(a)是本申请一实施例水陆检合并共炮点道集水检数据频谱示意图；

图8(b)是本申请一实施例水陆检合并共炮点道集陆检数据频谱示意图；

图8(c)是现有水陆检合并共炮点道集水陆检合并数据频谱示意图；

图8(d)是本申请一实施例水陆检合并共炮点道集水陆检合并数据频谱示意图；

图9(a)是本申请一实施例水陆检合并叠加水检数据示意图；

图9(b)是本申请一实施例水陆检合并叠加陆检数据示意图；

图9(c)是现有水陆检合并叠加水陆检合并数据示意图；

图9(d)是本申请一实施例水陆检合并叠加水陆检合并数据示意图；

图10(a)是本申请一实施例水陆检合并叠加水检数据频谱示意图；

图10(b)是本申请一实施例水陆检合并叠加陆检数据频谱示意图；

图10(c)是现有水陆检合并叠加水陆检合并数据频谱示意图；

图10(d)是本申请一实施例水陆检合并叠加水陆检合并数据频谱示意图；

图11(a)是本申请一实施例计算的海底反射系数；

图11(b)是本申请一实施例目标区域的实测海底反射系数；

图11(c)是本申请一实施例计算的海水深度；

图11(d)是本申请一实施例目标区域的实测海水深度。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

下面结合附图，对本申请实施例的具体实施方式作进一步的详细说明。

参考图1所示，本申请实施例的水陆检波器地震数据合并处理的方法，包括以下步骤：

S1、对获取的目标区域的陆地检波器地震数据进行相位处理。

由于水中检波器和陆地检波器的接收机理不同，造成两种检波器接收数据之间的相位不同，因此，在两种数据合并之前，为了有效平衡水陆相位，需要对陆地检波器地震数据进行相位处理。本申请实施例中所述的相位处理，具体包括：

根据公式1计算凯泽窗希尔伯特因子序列h：

(公式1)

其中，I₀(x)是第一类零阶修正贝塞尔函数，β表示凯泽窗函数参数，M表示凯泽窗函数长度，α＝M/2。凯泽窗希尔伯特因子序列由两个参数β和M来描述。

根据公式2计算陆地检波器地震数据希尔伯特变换G^H：

G^H＝G⁰*h (公式2)

其中，符号“*”表示褶积运算，h为凯泽窗希尔伯特因子序列。

根据公式3对陆地检波器地震数据进行相位处理：

G＝G⁰cosφ-G^H sinφ (公式3)

其中，G为相位处理后的陆地检波器地震数据，G⁰为陆地检波器地震数据，G^H为陆地检波器地震数据的希尔伯特变换，是相位校正因子。

S2、对获取的目标区域的水中检波器地震数据和相位处理后的陆地检波器地震数据进行振幅处理，获得振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据。

在水陆检波器地震数据(水陆检波器地震数据指水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据)合并处理中，由于水中检波器和陆地检波器的接收机理不同，造成两种检波器接收数据之间的能量和有效宽度不同。因此，需要对水陆检波器地震数据进行振幅处理便于后续水陆检波器地震数据合并。本申请实施例中所述振幅处理具体包括：

根据公式4计算水陆检波器地震数据每一道均方根振幅：

(公式4)

根据公式5计算水陆检波器地震数据整个道集平均均方根振幅：

(公式5)

根据公式6计算水陆检波器地震数据均方根振幅比：

(公式6)

根据公式7计算振幅处理后的水中检波器地震数据和振幅处理后的陆地检波器地震数据

(公式7)

其中，H_i,j为水中检波器地震数据，G_i,j为相位处理后陆地检波器地震数据；i为时窗参数道的顺序号，i＝1,2,…,L，L为时窗参数总道数；j为时窗参数时间样点的顺序号，j＝1,2,…,N，N为时窗参数时间样点数；A_H,i为第i道水中检波器地震数据均方根振幅，A_G,i为第i道陆地检波器地震数据均方根振幅；A_H为整个道集水中检波器地震数据平均均方根振幅，A_G为整个道集陆地检波器地震数据平均均方根振幅；A_GH为陆水检波器道集数据平均均方根振幅比，A_HG为当前道水陆检波器地震数据均方根振幅比。

S3、根据所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算标定因子，并根据所述傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据，计算所述目标区域的海水深度和海底反射系数。

具体地，根据公式8计算振幅处理后的水中检波器地震数据傅里叶变换H_i[k]和振幅处理后的陆地检波器地震数据傅里叶变换G_i[k]

(公式8)

式中

(公式9)

NL＝2^m≥N (公式10)

其中，H_i,j为振幅处理后的水中检波器地震数据，G_i,j为振幅处理后的陆地检波器地震数据；i为时窗参数道的顺序号，i＝1,2,…,L，L为时窗参数总道数；j为时窗参数时间样点的顺序号，j＝1,2,…,N，N为时窗参数时间样点数；l为虚数单位，且l²＝-1，k＝0,1,2…,NL-1为数据傅里叶变换样点数，m为一个适当的正整数。

S4、根据所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算标定因子，并根据所述傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据，计算所述目标区域的海水深度和海底反射系数。

在包含海水鸣震多次波的OBC数据中，由于数据的能量是由地下反射波的能量和海水鸣震多次波的能量构成。数据的自相关包含着地下反射波的自相关和海水鸣震多次波的自相关。由于地下反射波的自相关函数能量集中在自相关函数零点附近，而海水鸣震多次波的自相关能量位于远离自相关函数零点处。消除海水鸣震多次波后，由于地震数据中，已经消除了多次波能量，剩下地下反射波的能量，即零点附近自相关函数值增加，而远离零点处自相关函数值减小。自相关函数方差模可以反映这种关系，因此为了有效估算标定因子，通常使用自相关函数方差模最小作为确定标定因子准则。另外，在消除海水鸣震多次波后，由于地震数据中，已经消除了多次波能量，剩下地下反射波的能量。因此为了有效估算海底反射系数，通常使用能量最小作为确定海底反射系数的准则。

在包含海水鸣震多次波的OBC数据中，为了有效估算标定因子，通常使用自相关函数方差模最小作为确定标定因子准则。本申请实施例中标定因子计算具体包括：

(1)计算所述振幅处理后的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据的自相关函数及互相关函数；

具体地，根据公式11进行水陆检组合：

S_i,j＝H_i,j+αG_i,j (公式11)

其中，S_i,j是水陆检波器组合数据，H_i,j是振幅处理后水中检波器地震数据，G_i,j是振幅处理后陆地检波器地震数据；α是标定因子；i为时窗参数道的顺序号，i＝1,2,…,L，L为时窗参数总道数；j为时窗参数时间样点的顺序号，j＝1,2,…,N，N为时窗参数时间样点数。

根据公式12计算每一道水陆检波器组合自相关函数A_i,k：

(公式12)

其中，k为相关函数延迟顺序号，M为相关函数半支长度。

将公式11带入公式12中，并展开，则有：

(公式13)

将公式13两边对道顺序号i求和，则有：

(公式14)

令：

(公式15)

其中，a_k称为水中检波器地震数据平均自相关函数，b_k称为水陆检波器地震数据平均互相关函数，c_k称为陆地检波器地震数据平均自相关函数。

(2)根据所述振幅处理后的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据的自相关函数和互相关函数计算最大方差模方程系数；

具体地，将公式15代入公式14，则有

A_k＝a_k+b_kα+c_kα² (公式16)

将公式16两边平方，则有

(公式17)

将公式17两边平方，有

(公式18)

方程(18)两边对自相关函数顺序号k求和，有

(公式19)式中，

(公式20)将公式20两边对自相关函数顺序号k求和，再平方，有

(公式21)令

(公式22)

将公式(22)代入(21)，有

(公式23)自相关函数最大方差模计算公式为

(公式24)

式中，P_m，Q_m称为最大方差模方程系数，其中m＝0,1,2,...,8；

(3)根据所述最大方差模方程系数计算标定因子特征方程系数；

方程(24)两边对标定因子α求导数，有

(公式25)

并令其导数为0，得到标定因子α的15阶特征方程

T₀+T₁α+T₂α²+…+T₁₅α¹⁵＝0 (公式26)

其中，标定因子特征方程系数T_k为

(公式27)

且

P_m＝0，Q_m＝0，m＝9,10,11,...,16 (公式28)

(4)根据所述标定因子特征方程系数构造标定因子特征方程并求解所述的标定因子特征方程，获得标定因子特征方程根；

具体地，根据标定因子特征方程系数，按照公式(26)构造标定因子特征方程，然后求解标定因子特征方程，得到标定因子特征方程对应的15个特征根α_n，n＝1,2,3,...,15

(5)根据所述最大方差模方程系数及所述标定因子特征方程根计算最大方差模，并根据所述最大方差模确定最佳标定因子。

具体地，将所述15个特征方程α_n，n＝1,2,3,...,15对应的根分别代入方程(24)，可以计算出15个最大方差模值Varm(α_n)：

确定所述最大方差模值Varm(α_n)的最大值Varm(α_best)：

(公式29)

将Varm(α_best)对应的标定因子特征方程根α_best确定为最佳标定因子；

本申请实施例根据傅里叶变换后的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据计算海水深度，具体包括：

(1)根据傅里叶变换后的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据计算水陆检波器地震数据平均互相关谱；

具体地，根据公式30计算水陆检波器地震数据平均互相关谱R[k]:

(公式30)

其中，“*”表示复共轭运算，k＝0,1,2,…,NL-1，NL为数据傅里叶变换样点数。

(2)根据所述水陆检波器地震数据平均互相关谱计算水陆检波器平均互相关函数；

根据公式31计算水陆检波器平均互相关函数r[n]:

(公式31)

其中n＝1,2,3…,NL

(3)根据所述平均互相关函数计算海水深度。

具体地，水陆检相关函数最大值r[m]所对应的位置就是海水双程旅行时间样点值m:

(公式32)

根据所述海水双程旅行时间样点值m计算海水深度H：

(公式33)

其中，r[n]为水陆检波器平均相关函数，n＝1,2,3….NL，NL为数据傅里叶变换样点数；Δt为地震数据时间采样间隔，单位为秒(s)；V为海水速度，单位为米/秒(m/s)。

本申请实施例中根据傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算目标区域海水反射系数，具体包括：

(1)根据所述傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算上行波场数据、一阶延迟上行波场数据和二阶延迟上行波场数据；

具体地，Backus海水鸣震多次波逆滤波器算子表达式为

(公式34)

式中，R为海底反射系数，R_s为海面反射系数，Z为延迟算子，其表达式为

Z＝e^lωτ (公式35)

式中，l为虚数单位，且l²＝-1，ω为角频率，单位为弧度/秒(Ω/s)，τ为水层双程旅行时间，单位为秒(s)，与海水深度之间的关系为

(公式36)

式中，V为海水速度，单位为米/秒(m/s)，D为海水深度，单位为米(m)。

由公式(34)，可以得到时间域Backus海水鸣震多次波逆滤波器算子表达式b[j]

(公式37)

式中，O₁[j]表示一阶Backus海水鸣震多次波逆滤波器算子，也称为一阶延迟算子；O₂[j]表示二阶Backus海水鸣震多次波逆滤波器算子，也称为二阶延迟算子；且

O₁[j]＝δ[j-τ/Δt]

O₂[j]＝δ[j-2τ/Δt] (公式38)

式中，δ[j]表示单位脉冲算子，且

(公式39)

根据震源鸣震和微屈反射鸣震多次波模型，为了有效消除震源鸣震和微屈反射鸣震多次波，使用Backus海水鸣震多次波逆滤波器算子，乘以上行波场(水陆检波器地震数据之和)。即

S_i(ω)＝(H_i(ω)+G_i(ω))B(ω) (公式40)

式中，S_i(ω)为消除海水鸣震多次波干扰波场傅里叶变换数据，H_i(ω)为水检波场傅里叶变换数据，G_i(ω)为陆检波场傅里叶变换数据，i表示共检波点道集数据道顺序号；i＝1,2,3,…,L，L表示共检波点道集数据总道数；B(ω)为Backus海水鸣震多次波逆滤波器算子。

其时间域表达式为

S_i,j＝(H_i,j+G_i,j)*b[j] (公式41)

其中中，“*”表示褶积运算，S_i,j是消除海水鸣震多次波干扰波场数据，H_i,j是振幅处理后的水中检波器地震数据，G_i,j是振幅处理后的陆地检波器地震数据。

将公式(37)代入公式(41)，有

(公式42)

令

u_i,j＝H_i,j+G_i,j

v_i,j＝-2R_s(H_i,j+G_i,j)*O₁[j]

(公式43)

式中，u_i,j被称为上行波场数据，v_i,j被称为一阶延迟上行波场数据，w_i,j被称为二阶延迟上行波场数据。

(2)根据所述上行波场数据、一阶延迟上行波场数据和二阶延迟上行波场数据计算海底反射系数特征方程系数；

具体地，将公式(43)代入公式(42)，有

S_i,j＝u_i,j+v_i,jR+w_i,jR² (公式44)

公式(44)两边平方，有

(公式45)

公式(45)两边对i和j求和，有

(公式46)

令

(公式47)

式中，E被称为数据能量，d₀、d₁、d₂、d₃和d₄被称为海底反射系数特征方程系数。

(3)根据所述海底反射系数特征方程系数构造海底反射系数特征方程，并求解所述海底反射系数特征方程获得海底反射系数值；

具体地，将公式(47)公式方程(46)，有

E＝d₀+d₁R+d₂R²+d₃R³+d₄R⁴ (公式48)

方程(48)两边对海底反射系数R求导数，有

(公式49)

令能量导数为0，得到海底反射系数R的特征方程

d₁+2d₂R+3d₃R²+4d₄R³＝0 (公式50)

求解特征公式(50)，可以得到三个海底反射系数值R₁、R₂和R₃。

(4)根据所述海底反射系数值计算上行波场数据能量，并根据所述上行波场数据能量确定最佳海底反射系数；

具体地，将这三个海底反射系数数值代入公式(48)，得到三个能量值E₁、E₂和E₃。

即

(公式51)

确定所述上行波场数据能量最小值E(R_best)：

(公式52)

将E(R_best)对应的海底反射系数R_best确定为最佳海底反射系数

S5、对所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据进行加权共接收点合并处理获得所述目标区域的水陆检波器合并数据。

具体地，所述加权共接收点合并处理按照公式53进行：

(公式53)

其中，S为水陆检波器合并数据，H为傅里叶变换后的水中检波器地震数据，G为傅里叶变换后的陆地检波器地震数据；α为最佳标定因子；A为合并后数据期望均方根振幅，由用户给定；A_H为水中检波器道集数据平均均方根振幅，A_G为陆地检波器道集数据平均均方根振幅；R_s为水面反射系数，由用户给定；R为最佳海底反射系数；为延迟算子，l为虚数单位，且l²＝-1，ω为角频率，单位为弧度/秒(Ω/s)；τ为水层双程旅行时间，单位为秒(s)；β为抗噪因子，其计算公式为

β＝(A_HG·A_GH)^γ (公式54)

其中，γ为幂指数，通过试验由用户给定；A_GH为陆水检波器道集数据平均均方根振幅比，A_HG为当前道水陆检波器地震数据均方根振幅比。

通常情况下，与水中检波器地震数据相比，陆地检波器地震数据噪声要强得多，虽然偶尔情况也会相反。共接收点合并处理时，合并后地震数据会包含较强的噪声，降低了水陆检数据的优点。与水中检波器地震数据相比，随着陆地检波器地震数据噪声增加，当前道水陆检波器地震数据均方根振幅比A_HG也减小。相对于计算标定因子所选择的数据，如果当前陆地检波器地震数据道的噪声增加，则抗噪因子减小，陆检数据对合并数据的贡献也减小。相对于陆检数据，当水检数据噪声增加是，当前道水陆检波器地震数据均方根振幅比A_HG也增加，则抗噪因子增加，陆检数据对合并数据的贡献也增加。这种水陆检数据合并，类似于加权处理，因此称为加权合并。幂指数γ控制着权对水陆检数据相对振幅变化反应地快慢程度。如果γ>1，则放大加权；如果γ<1，则缩小加权。

在步骤S1前，本申请实施例还可以包括获取目标区域的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据，并对所述的目标区域的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据进行预处理；对应的，步骤S2中所述的目标区域的陆地检波器地震数据为预处理后的陆地检波器数据，步骤S3中所述的目标区域的水中检波器地震数据为预处理后的水中检波器数据。本申请实施例中所述的预处理具体包括：对所述的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据置标签、定义观测系统、对所述的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据进行分离、去噪、滤波、速度分析及叠加处理等操作，然而值得注意的是，上述列举的预处理操作仅是为了更好地说明本发明，还可以采用其它的预处理方式进行处理，本申请对此不作限定。

在步骤S5后，本申请实施例还可以包括绘制水陆检波器合并数据剖面和存储水陆检波器合并数据。

常规处理方法中，计算标定因子和海底反射系数需要预先设定相应参数范围值和扫描步长，然后采用扫描方法给出一系列的标定因子值，再通过给出的标定因子值计算出实际的最佳标定因子，因此计算过程量大，计算费时。本申请实施例不需要预先设定相应参数范围值和扫描步长，而是采用相关函数法直接计算出最佳标定因子，计算量小、计算速度快；同时通过预先对陆地检波器地震数据的相位处理以及水陆检波器地震数据的振幅处理，减小了低频噪声并降低了振幅能量干扰，从而提高了海水深度计算精度。本申请实施例根据计算的标定因子、海水深度和海底反射系数，利用加权共接点合并处理快速、准确的实现了水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据合并处理，从而有效的消除了地震数据中海水鸣震多次波干扰影响，提高了地震数据信噪比和分辨率。

为了清楚的说明本申请实施例的有益效果，下面结合附图进行说明：

由图3(a)至图3(d)的水陆检合并共检波点道集数据对比、图4(a)至图4(d)的水陆检合并共检波点道集数据频谱对比、图5(a)至图5(d)的水陆检共检波点道集数据平均相关函数对比、图6(a)至图6(d)的水陆检合并共检波点道集数据平均相关对数谱对比、图7(a)至图7(d)的水陆检合并共炮点道集数据对比、图8(a)至图8(d)的水陆检合并共炮点道集数据频谱对比、图9(a)至图9(d)的水陆检合并叠加数据对比和图10(a)至图10(d)水陆检合并叠加数据频谱对比可以看出，利用本申请实施例计算的标定因子、海底深度和海底反射系数，有效消除了水层产生的多次波干扰，拓宽了海底电缆数据有效频带，提高了OBC数据信噪比和分辨率；由11(a)至图11(d)可以看出，利用本申请实施例计算的海底反射系数和海水深度与实测的海底反射系数和海水深度相比，说明本申请实施例精确的计算出了海底反射系数和海水深度，满足了实际数据处理的需要。

参考图2所示，与上述水陆检波器地震数据合并处理的方法对应，本申请实施例的水陆检波器地震数据合并处理的装置，包括：

相位处理单元21，用于对获取的目标区域的陆地检波器地震数据进行相位处理。

振幅处理单元22，用于对获取的目标区域的水中检波器地震数据和相位处理后的陆地检波器地震数据进行振幅处理，获得振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据。

傅里叶变换单元23，用于对所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据进行傅里叶变换，获得傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据。

参数计算单元24，用于计算标定因子、目标区域海水深度和目标区域海底反射系数。本申请实施例中所述的参数计算单元包括第一参数计算单元、第二参数计算单元和第三参数计算单元，其中第一计算单元用于根据所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算标定因子；第二参数计算单元用于根据傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算海水深度；第三参数计算单元，用于根据傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算海底反射系数。

本申请实施例中第一计算单元具体包括：

相关函数计算子单元，用于计算所述振幅处理后的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据的自相关函数及互相关函数；

最大方差模方程系数计算子单元，用于根据所述振幅处理后的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据的自相关函数和互相关函数计算最大方差模方程系数；

标定因子特征方程系数计算子单元，用于根据所述最大方差模方程系数计算标定因子特征方程系数；

标定因子特征方程根计算子单元，用于根据所述标定因子特征方程系数构造标定因子特征方程并求解所述的标定因子特征方程，获得标定因子特征方程根；

最佳标定因子计算子单元，用于根据所述最大方差模方程系数及所述标定因子特征方程根计算最大方差模，并根据所述最大方差模确定最佳标定因子。本申请实施例中所述最大方差模方程系数及所述标定因子特征方程根计算最大方差模，并根据所述最大方差模确定最佳标定因子，具体包括：

根据所述最大方差模方程系数及所述标定因子特征方程根计算最大方差模值Varm(α_n)：

确定所述最大方差模值Varm(α_n)的最大值Varm(α_best)：

其中，P_m和Q_m为最大方差模方程系数，m＝1,2...8，α_n为标定因子特征方程根，n＝1,2…15。

本申请实施例中第二计算单元具体包括：

平均互相关谱计算子单元，用于根据傅里叶变换后的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据计算水陆检波器地震数据平均互相关谱；

平均互相关函数计算子单元，用于根据所述水陆检波器地震数据平均互相关谱计算水陆检波器平均互相关函数；

海水深度计算子单元，用于根据所述平均互相关函数计算海水深度。本申请实施例中所述根据平均相关函数计算海水深度，具体包括：

根据平均相关函数最大值r[m]确定海水双程旅行时间样点值m:

根据所述海水双程旅行时间样点值m计算海水深度H：

其中，r[n]为水陆检波器平均相关函数，n＝1,2,3….NL，NL为数据傅里叶变换样点数；Δt为地震数据时间采样间隔，V为海水速度。

本申请实施例中第三计算单元具体包括：

上行波场数据计算子单元，用于根据所述傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算上行波场数据、一阶延迟上行波场数据和二阶延迟上行波场数据；

海底反射系数特征方程系数计算子单元，用于根据所述上行波场数据、一阶延迟上行波场数据和二阶延迟上行波场数据计算海底反射系数特征方程系数；

海底反射系数计算子单元，用于根据所述海底反射系数特征方程系数构造海底反射系数特征方程，并求解所述海底反射系数特征方程获得海底反射系数值；

最佳海底反射系数计算子单元，用于根据所述海底反射系数值计算上行波场数据能量，并根据所述上行波场数据能量确定最佳海底反射系数。本申请实施例中所述根据海底反射系数值计算上行波场数据能量，并根据所述上行波场数据能量确定最佳海底反射系数，具体包括：

根据所述海底反射系数值计算上行波场数据能量E₁、E₂和E₃：

确定所述上行波场数据能量最小值E(R_best)：

将E(R_best)对应的海底反射系数R_best确定为最佳海底反射系数；

式中，R₁、R₂和R₃为海底反射系数值，E₁、E₂和E₃为三个海底反射系数对应的上行波场数据能量；d₀、d₁、d₂、d₃、和d₄为海底反射系数特征方程系数。

水陆检数据合并单元25，用于根据所述标定因子、海水深度和海底反射系数对傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据进行加权共接收点合并处理，获得所述目标区域的水陆检波器合并数据。本申请实施例所述加权共接收点合并处理的计算公式为：

其中

β＝(A_HG·A_GH)^γ

其中，S为水陆检波器合并数据，H为傅里叶变换后的水中检波器地震数据，G为傅里叶变换后的陆地检波器地震数据；α为最佳标定因子；A为合并后数据期望均方根振幅；A_H为水中检波器道集数据平均均方根振幅，A_G为陆地检波器道集数据平均均方根振幅；R_s为水面反射系数；R为最佳海底反射系数；Z为延迟算子，l为虚数单位，且l²＝-1，ω为角频率，D为海水深度，V为海水速度；β为抗噪因子，γ为幂指数，A_GH为陆水检波器道集数据平均均方根振幅比，A_HG为当前道水陆检波器地震数据均方根振幅比。

本实施例的装置的各组成部分分别用于实现前述实施例的方法的各步骤，由于在方法实施例中，已经对各步骤进行了详细说明，在此不再赘述。

本领域技术人员还可以了解到本申请实施例列出的各种说明性逻辑块、单元和步骤可以通过硬件、软件或两者的结合来实现。至于是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本申请实施例保护的范围。

本申请实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本申请实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。

在一个或多个示例性的设计中，本申请实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。

以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请实施例的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种水陆检波器地震数据合并处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

对获取的目标区域的陆地检波器地震数据进行相位处理；

对获取的目标区域的水中检波器地震数据和相位处理后的陆地检波器地震数据进行振幅处理，获得振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据；

根据所述标定因子、海水深度和海底反射系数对傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据进行加权共接收点合并处理，获得所述目标区域的水陆检波器合并数据；其中，所述加权共接收点合并处理的计算公式为：

<mrow> <mi>S</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>A</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>&alpha;</mi> <mi>&beta;</mi> </mrow> </mfrac> <mo>&CenterDot;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mi>H</mi> <msub> <mi>A</mi> <mi>H</mi> </msub> </mfrac> <mo>+</mo> <mi>&alpha;</mi> <mi>&beta;</mi> <mfrac> <mi>G</mi> <msub> <mi>A</mi> <mi>G</mi> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&CenterDot;</mo> <mfrac> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>R</mi> <mi>s</mi> </msub> <mi>R</mi> <mi>Z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>R</mi> <mi>s</mi> </msub> <mi>R</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mfrac> </mrow>

其中

<mrow> <mi>Z</mi> <mo>=</mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>&omega;</mi> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>D</mi> </mrow> <mi>V</mi> </mfrac> </mrow> </msup> </mrow>

β＝(A_HG·A_GH)^γ

2.如权利要求1所述的水陆检波器地震数据合并处理的方法，其特征在于，所述根据振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算标定因子，具体包括：

计算所述振幅处理后的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据的自相关函数及互相关函数；

根据所述振幅处理后的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据的自相关函数和互相关函数计算最大方差模方程系数；

根据所述最大方差模方程系数计算标定因子特征方程系数；

根据所述标定因子特征方程系数构造标定因子特征方程并求解所述的标定因子特征方程，获得标定因子特征方程根；

根据所述最大方差模方程系数及所述标定因子特征方程根计算最大方差模，并根据所述最大方差模确定最佳标定因子。

3.如权利要求2所述的水陆检波器地震数据合并处理的方法，其特征在于，所述根据最大方差模方程系数及所述标定因子特征方程根计算最大方差模，并根据所述最大方差模确定最佳标定因子，具体包括：

<mrow> <mi>V</mi> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>8</mn> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mi>m</mi> </msub> <msubsup> <mi>&alpha;</mi> <mi>n</mi> <mi>m</mi> </msubsup> </mrow> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>8</mn> </munderover> <msub> <mi>Q</mi> <mi>m</mi> </msub> <msubsup> <mi>&alpha;</mi> <mi>n</mi> <mi>m</mi> </msubsup> </mrow> </mfrac> </mrow>

确定所述最大方差模值Varm(α_n)的最大值Varm(α_best)：

<mrow> <mi>V</mi> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mrow> <mi>b</mi> <mi>e</mi> <mi>s</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>M</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> <mo>{</mo> <mi>V</mi> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mrow> <mi>b</mi> <mi>e</mi> <mi>s</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&Element;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow> </msub> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mn>2</mn> </msub> <mn>...</mn> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munder> <mi>V</mi> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>...</mn> <mi>V</mi> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>}</mo> </mrow>

4.如权利要求1所述的水陆检波器地震数据合并处理的方法，其特征在于，所述根据傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算目标区域海水深度，具体包括：

根据傅里叶变换后的水中检波器地震数据及陆地检波器地震数据计算水陆检波器地震数据平均互相关谱；

根据所述水陆检波器地震数据平均互相关谱计算水陆检波器平均互相关函数；

根据所述平均互相关函数计算海水深度。

5.如权利要求4所述的水陆检波器地震数据合并处理的方法，其特征在于，所述根据平均互相关函数计算海水深度，具体包括：

根据平均互相关函数最大值r[m]确定海水双程旅行时间样点值m:

<mrow> <mi>r</mi> <mo>&lsqb;</mo> <mi>m</mi> <mo>&rsqb;</mo> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>M</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> <mrow> <mi>m</mi> <mo>&Element;</mo> <mo>&lsqb;</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </munder> <mo>{</mo> <mi>r</mi> <mo>&lsqb;</mo> <mn>1</mn> <mo>&rsqb;</mo> <mo>,</mo> <mi>r</mi> <mo>&lsqb;</mo> <mn>2</mn> <mo>&rsqb;</mo> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mo>,</mo> <mi>r</mi> <mo>&lsqb;</mo> <mi>n</mi> <mo>&rsqb;</mo> <mo>}</mo> </mrow>

根据所述海水双程旅行时间样点值m计算海水深度H：

<mrow> <mi>H</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <mi>V</mi> <mi>m</mi> <mi>&Delta;</mi> <mi>t</mi> </mrow>

其中，r[n]为水陆检波器平均互相关函数，n＝1,2,3....NL，NL为数据傅里叶变换样点数；Δt为地震数据时间采样间隔，V为海水速度。

6.如权利要求1所述的水陆检波器地震数据合并处理的方法，其特征在于，所述根据傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算目标区域海底反射系数，具体包括：

根据所述傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算上行波场数据、一阶延迟上行波场数据和二阶延迟上行波场数据；

根据所述上行波场数据、一阶延迟上行波场数据和二阶延迟上行波场数据计算海底反射系数特征方程系数；

根据所述海底反射系数特征方程系数构造海底反射系数特征方程，并求解所述海底反射系数特征方程获得海底反射系数值；

根据所述海底反射系数值计算上行波场数据能量，并根据所述上行波场数据能量确定最佳海底反射系数。

7.如权利要求6所述的水陆检波器地震数据合并处理的方法，其特征在于，根据所述海底反射系数值计算上行波场数据能量，并根据所述上行波场数据能量确定最佳海底反射系数，具体包括：

根据海底反射系数值计算上行波场数据能量E₁、E₂和E₃：

确定所述上行波场数据能量最小值E(R_best)：

<mrow> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>b</mi> <mi>e</mi> <mi>s</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>M</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> <mrow> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>b</mi> <mi>e</mi> <mi>s</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&Element;</mo> <mo>&lsqb;</mo> <msub> <mi>R</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>R</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>R</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </munder> <mo>{</mo> <msub> <mi>E</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>E</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>E</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>}</mo> </mrow>

8.一种水陆检波器地震数据合并处理的装置，其特征在于，包括：

相位处理单元，用于对获取的目标区域的陆地检波器地震数据进行相位处理；

振幅处理单元，用于对获取的目标区域的水中检波器地震数据和相位处理后的陆地检波器地震数据进行振幅处理，获得振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据；

水陆检数据合并单元，用于根据所述标定因子、海水深度和海底反射系数对傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据进行加权共接收点合并处理，获得所述目标区域的水陆检波器合并数据；其中，所述加权共接收点合并处理的计算公式为：

其中

β＝(A_HG·A_GH)^γ

9.如权利要求8所述的水陆检波器地震数据合并处理的装置，其特征在于，所述参数计算单元包括：

第一参数计算单元，用于根据所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算标定因子；

第二参数计算单元，用于根据傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算海水深度；

第三参数计算单元，用于根据傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算海底反射系数。

10.如权利要求9所述的水陆检波器地震数据合并处理的装置，其特征在于，所述第一参数计算单元具体包括：

最佳标定因子计算子单元，用于根据所述最大方差模方程系数及所述标定因子特征方程根计算最大方差模，并根据所述最大方差模确定最佳标定因子。

11.如权利要求10所述的水陆检波器地震数据合并处理的装置，其特征在于，所述根据最大方差模方程系数及所述标定因子特征方程根计算最大方差模，并根据所述最大方差模确定最佳标定因子，具体包括：

<mrow> <mi>V</mi> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>8</mn> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mi>m</mi> </msub> <msubsup> <mi>&alpha;</mi> <mi>n</mi> <mi>m</mi> </msubsup> </mrow> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mn>8</mn> </munderover> <msubsup> <mi>Q</mi> <mi>m</mi> <mi>m</mi> </msubsup> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>

确定所述最大方差模值Varm(α_n)的最大值Varm(α_best)：

12.如权利要求9所述的水陆检波器地震数据合并处理的装置，其特征在于，所述第二参数计算单元具体包括：

海水深度计算子单元，用于根据所述平均互相关函数计算海水深度。

13.如权利要求12所述的水陆检波器地震数据合并处理的装置，其特征在于，所述根据平均互相关函数计算海水深度，具体包括：

根据所述海水双程旅行时间样点值m计算海水深度H：

14.如权利要求9所述的水陆检波器地震数据合并处理的装置，其特征在于，所述第三参数计算单元具体包括：

最佳海底反射系数计算子单元，用于根据所述海底反射系数值计算上行波场数据能量，并根据所述上行波场数据能量确定最佳海底反射系数。

15.如权利要求14所述的水陆检波器地震数据合并处理的装置，其特征在于，根据所述海底反射系数值计算上行波场数据能量，并根据所述上行波场数据能量确定最佳海底反射系数，具体包括：

确定所述上行波场数据能量最小值E(R_best)：