CN106772593B - 绕射波的成像方法及装置 - Google Patents

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    • G01V1/28Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/30Analysis

Abstract

本发明提供了一种绕射波的成像方法及装置,该方法包括:获取地震共偏移距数据;对地震共偏移距数据进行分离处理,分离之后得到共偏移距绕射波数据;提取共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,并将振幅值组成成像向量;将成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果;本发明将分离出的共偏移距绕射波数据的振幅值作为出发点,通过成像处理,可得到高质量的成像结果,进而通过该高质量的成像结果对地质层的分析判断,也使得分析判断的结果更加准确,减少了施工风险,实用性好。缓解了现有技术中在对绕射波进行成像处理的过程中,由于能量损耗严重导致绕射波成像质量较差的技术问题。

Description

绕射波的成像方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及地震波成像技术领域,尤其是涉及一种绕射波的成像方法及装置。

背景技术

[0002] 在煤田的规模化开采过程中,通常采用地震勘探来定位非均匀不连续地质体,这 些非均匀不连续地质体包括断层、小尺度陷落柱和裂缝等,它们对于机械化的安全生产至 关重要。在地震勘探的原始数据(即地震波数据)中,既有绕射波又有反射波,其中,反射波 是地质背景的一个宏观反映,绕射波则是地质细节的反映,是提高地震分辨率的重要信息 载体。

[0003] 目前,工业界中包含多种识别定位非均匀不连续地质体的方法,其中,一种方法的 处理过程包括:在地震波数据成像处理过程中,首先,对绕射波和反射波进行统一偏移成 像,然后,在地震解释阶段通过不连续性检测、地震相干技术和谱分解算法等地震属性分析 方法,根据绕射波与反射波成像后的差异,进行地震异常体的识别。但是,在上述地震波数 据中,相对于反射波而言,由于绕射波的能量较弱,甚至难以辨别,因此在地震解释阶段识 别绕射波所成的像,特别是离强反射界面比较近的小型地质体所产生的绕射波,会因为受 到反射界面强能量的干扰而难以识别,分辨率低,不利于分析判断。

[0004] 随着相关学者的不懈探索,工业界中又提出了一种将绕射波从原始地震记录中分 离处理进行单独成像的方法,但目前的绕射波分离方法未充分考虑绕射波的振幅特征,从 而导致分离出的绕射波能量损耗严重,成像质量差,实用性不好。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种绕射波的成像方法及装置,以缓解在对绕 射波进行成像处理的过程中,由于能量损耗严重导致绕射波成像质量较差的技术问题。

[0006] 第一方面,本发明实施例提供了一种绕射波的成像方法,包括:

[0007] 获取地震共偏移距数据,其中,所述地震共偏移距数据包括:共偏移距反射波数 据、共偏移距绕射波数据;

[0008] 对所述地震共偏移距数据进行分离处理,分离之后得到所述共偏移距绕射波数 据;

[0009] 提取所述共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,并将所述振幅值组成成像向 量;

[0010] 将所述成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果。

[0011] 结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所 述绕射波振幅值的数量为多个,所述将所述成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果 包括:

[0012] 确定所述成像向量中第一类振幅值的第一数量,以及确定所述成像向量中第二类 振幅值的第二数量,其中,所述第一类振幅值为大于零的振幅值,所述第二类振幅值为小于 零的振幅值;

[0013] 判断所述第一数量与所述第二数量的比值是否处于预设取值范围内;

[0014] 如果判断出所述第一数量与所述第二数量的比值处于所述预设取值范围内,则将 所述第一类振幅值取反,或者,将所述第二类振幅值取反;

[0015] 计算所述第一类振幅值和取反之后所述第二类振幅值的和值,或者,计算取反之 后的所述第一类振幅值和所述第二类振幅值的和值,并将所述和值作为所述成像结果。

[0016] 结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所 述将所述成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果还包括:

[0017] 如果判断出所述第一数量与所述第二数量的比值未处于所述预设取值范围内,则 计算所述第一类振幅值和所述第二类振幅值的和值,并将所述和值作为所述成像结果。

[0018] 结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所 述获取地震共偏移距数据包括:

[0019] 采集预设地下空间中的地震波数据,其中,所述地震波数据携带有地质信息,所述 预设地下空间为具有非均匀不连续地质体特征的地下空间;

[0020] 对所述地震波数据进行预处理,得到所述地震共偏移距数据,其中,所述预处理至 少包括:加载数据、去除噪声、静校正和分选,所述分选用于在所述地震波数据中选取偏移 距相同的数据。

[0021] 结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所 述对所述地震共偏移距数据进行分离处理,分离之后得到所述共偏移距绕射波数据包括:

[0022] 对所述地震共偏移距数据进行双曲线Radon变换,得到高保真的双曲线Radon变换 域;

[0023] 通过阈值控制法删除所述双曲线Radon变换域中的所述共偏移距反射波数据;

[0024] 对所述双曲线Radon变换域中删除所述共偏移距反射波数据之后的数据进行双曲 线Radon反变换,得到所述共偏移距绕射波数据。

[0025] 结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,所 述提取所述共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,并将所述振幅值组成成像向量包 括:

[0026] 获取偏移速度文件,其中,所述偏移速度文件用于指示地震波在所述预设地下空 间中的传播速度;

[0027] 根据所述共偏移距绕射波数据和所述偏移速度文件,计算所述共偏移距绕射波数 据由炮点位置经所述预设地下空间中成像点位置到检波点位置的走时信息;

[0028] 根据所述走时信息,从所述共偏移距绕射波数据中提取对应所述走时信息的空间 和时间位置的所述共偏移距绕射波数据的振幅值,并将所述振幅值作为所述共偏移距绕射 波数据的成像向量。

[0029] 第二方面,本发明实施例还提供了一种绕射波的成像装置,所述装置包括:

[0030] 获取模块,用于获取地震共偏移距数据,其中,所述地震共偏移距数据包括:共偏 移距反射波数据、共偏移距绕射波数据;

[0031] 分离处理模块,用于对所述地震共偏移距数据进行分离处理,分离之后得到所述 共偏移距绕射波数据;

[0032] 提取模块,用于提取所述共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,并将所述振 幅值组成成像向量;

[0033] 成像处理模块,用于将所述成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果。

[0034] 结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式,其中,所 述绕射波振幅值的数量为多个,所述成像处理模块包括:

[0035] 确定子模块,用于确定所述成像向量中第一类振幅值的第一数量,以及确定所述 成像向量中第二类振幅值的第二数量,其中,所述第一类振幅值为大于零的振幅值,所述第 二类振幅值为小于零的振幅值;

[0036] 判断子模块,用于判断所述第一数量与所述第二数量的比值是否处于预设取值范 围内;

[0037] 取反子模块,用于如果判断出所述第一数量与所述第二数量的比值处于所述预设 取值范围内,则将所述第一类振幅值取反,或者,将所述第二类振幅值取反;

[0038] 第一计算子模块,用于计算所述第一类振幅值和取反之后所述第二类振幅值的和 值,或者,计算取反之后的所述第一类振幅值和所述第二类振幅值的和值,并将所述和值作 为所述成像结果。

[0039] 结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式,其中,所 述成像处理模块还包括:

[0040] 第二计算子模块,如果判断出所述第一数量与所述第二数量的比值未处于所述预 设取值范围内,用于计算所述第一类振幅值和所述第二类振幅值的和值,并将所述和值作 为所述成像结果。

[0041] 结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式,其中,所 述获取模块包括:

[0042] 采集子模块,用于采集预设地下空间中的地震波数据,其中,所述地震波数据携带 有地质信息,所述预设地下空间为具有非均匀不连续地质体特征的地下空间;

[0043] 预处理子模块,用于对所述地震波数据进行预处理,得到所述地震共偏移距数据, 其中,所述预处理至少包括:加载数据、去除噪声、静校正和分选,所述分选用于在所述地震 波数据中选取偏移距相同的数据。

[0044] 本发明实施例带来了以下有益效果:本发明实施例提供的一种绕射波的成像方法 及装置,该方法包括获取地震共偏移距数据,其中,地震共偏移距数据包括:共偏移距反射 波数据、共偏移距绕射波数据;对地震共偏移距数据进行分离处理,分离之后得到共偏移距 绕射波数据;提取共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,并将振幅值组成成像向量;将 成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果;

[0045] 与现有技术中将绕射波从原始地震记录中分离出,然后再对绕射波进行单独成像 的方法相比,本发明在获取地震共偏移距数据后,将获取到的地震共偏移距数据进行分离 处理,得到共偏移距绕射波数据,然后,提取共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,将 振幅值组成成像向量,最终对成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果。现有技术中分 离绕射波成像的过程主要依据反射波与绕射波的运动学差异,并没有充分考虑共偏移距绕 射波数据的振幅特征。本发明实施例将分离出的共偏移距绕射波数据的振幅值作为出发 点,通过成像处理,可得到高质量的成像结果,进而通过该高质量的成像结果对地质层的分 析判断,也使得分析判断的结果更加准确,减少了施工风险,实用性好。缓解了现有技术中 在对绕射波进行成像处理的过程中,由于能量损耗严重导致绕射波成像质量较差的技术问 题。

[0046] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变 得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书 以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

[0047] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合 所附附图,作详细说明如下。

附图说明

[0048] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体 实施方式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 附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前 提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0049] 图1为本发明实施例提供的一种绕射波的成像方法的流程图;

[0050] 图2为本发明实施例提供的获取地震共偏移距数据的流程图;

[0051] 图3为本发明实施例提供的对地震共偏移距数据进行分离处理的流程图;

[0052] 图4为本发明实施例提供的双曲线Radon变换域的示意图;

[0053] 图5为本发明实施例提供的提取共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值的流程 图;

[0054] 图6为本发明实施例提供的将成像向量进行成像处理的流程图;

[0055] 图7为本发明实施例提供的一种绕射波的成像装置的结构示意图。

[0056] 图标:

[0057] 1-绕射波的成像装置;11-获取模块;12-分离处理模块;13-提取模块;14-成像处 理模块;141-确定子模块;142-判断子模块;143-取反子模块;144-第一计算子模块;145-第 二计算子模块;111-采集子模块;112-预处理子模块;121-双曲线Radon变换子模块;122-删 除子模块;123-双曲线Radon反变换子模块;131-获取子模块;132-第三计算子模块;133-提 取子模块。

具体实施方式

[0058] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明 的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

[0059] 目前,现有技术中将绕射波从原始地震记录中分离出,然后对绕射波进行单独成 像的方法没有充分考虑共偏移距绕射波数据的振幅特征,能量损耗严重,成像质量差,成像 的过程复杂。基于此,本发明实施例提供的一种绕射波的成像方法及装置,将分离出的共偏 移距绕射波数据的振幅值作为出发点,通过成像处理,可得到高质量的成像结果,进而通过 该高质量的成像结果对地质层的分析判断,也使得分析判断的结果更加准确,实用性好。缓 解了现有技术中绕射波成像过程中能量损耗严重,成像质量差的技术问题。

[0060] 为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种绕射波的成像方 法进行详细介绍。

[0061] —种绕射波的成像方法,参考图1,该方法包括:

[0062] SI01、获取地震共偏移距数据,其中,地震共偏移距数据包括:共偏移距反射波数 据、共偏移距绕射波数据;

[0063] 在本发明实施例中,共偏移距绕射波数据为偏移距相同的绕射波数据,共偏移距 反射波数据为偏移距相同的反射波数据。在煤田规模化开采过程中,通常采用地震勘探定 位非连续不均匀地质体。所谓的地震勘探是指利用地下介质弹性和密度的差异,通过观测 和分析大地对人工激发地震波的响应,推断岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。

[0064] 在本发明实施例中,地震共偏移距数据主要包括共偏移距反射波数据和共偏移距 绕射波数据。相对于共偏移距反射波的能量来说,共偏移距绕射波的能量很弱。在物理学 中,把波绕过障碍物而传播的现象称为绕射,绕射时,波的路径发生了改变或弯曲,符合惠 更斯原理。而在地震勘探工作中,把地震波在传播中遇到地层剧烈变化的地方,例如断层的 断点、断棱,地层尖灭点,不均匀体、侵入体和地下礁的边缘等所引起的波为绕射波,所以绕 射波是地质信息的载体,能够实现高分辨率探测。

[0065] 在本发明实施例中,地震共偏移距数据是对地震波数据进行预处理得到的。

[0066] S102、对地震共偏移距数据进行分离处理,分离之后得到共偏移距绕射波数据;

[0067] 为了得到高分辨率的成像结果,需要对获取的地震共偏移距数据进行分离处理, 单独分离出共偏移距绕射波数据,这样通过共偏移距绕射波数据的单独成像可以使得成像 的结果更加清晰。

[0068] S103、提取共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,并将振幅值组成成像向量;

[0069] 具体的,在所有的共偏移距绕射波数据中,只有一部分的数据和走时信息的时间 和空间位置相对应,而只有这些共偏移距绕射波数据的振幅值才能作为成像向量,所以,需 要提取这部分共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值。

[0070] S104、将成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果。

[0071] 在本发明实施例中,在得到绕射波振幅值后,对应的振幅值的大小有正有负,同时 由振幅值作为成像向量,在得到的成像向量中,符号也有正有负。成像处理的目的是避免振 幅值叠加时,因正负号的缘故所造成的振幅值和值(即共偏移距绕射波能量)的减小,避免 能量的损耗,提高绕射波的成像质量。

[0072] 本发明实施例提供的一种绕射波的成像方法,与现有技术中将绕射波从原始地震 记录中分离出,然后再对绕射波进行单独成像的方法相比,本发明在获取地震共偏移距数 据后,将获取到的地震共偏移距数据进行分离处理,得到共偏移距绕射波数据,然后,提取 共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,将振幅值组成成像向量,最终对成像向量进行 成像处理,得到绕射波成像结果。现有技术中分离绕射波成像的过程主要依据反射波与绕 射波的运动学差异,并没有充分考虑共偏移距绕射波数据的振幅特征。本发明实施例将分 离出的共偏移距绕射波数据的振幅值作为出发点,通过成像处理,得到高质量的成像结果, 进而通过该高质量的成像结果对地质层的分析判断,也使得分析判断的结果更加准确,减 少了施工风险,实用性好。缓解了现有技术中在对绕射波进行成像处理的过程中,由于能量 损耗严重导致绕射波成像质量较差的技术问题。

[0073] 上述内容对绕射波的成像方法进行了整体简要的描述,下面对其中涉及的内容进 行具体描述。参考图2,获取地震共偏移距数据包括:

[0074] S201、采集预设地下空间中的地震波数据,其中,地震波数据携带有地质信息,预 设地下空间为具有非均匀不连续地质体特征的地下空间;

[0075] 在本发明实施例中,预设的地下空间为具有非均匀不连续地质体特征的地下空 间,对应于预设地面,其中,非均匀不连续地质体包括断层、陷落柱和裂缝等。在进行采集 时,需要在预设地面部署地震观测系统,包括:设置炮点位置以及设置检波点位置。在预设 地面设置好炮点位置后,在该位置埋藏炸药;同时,在检波点位置放置检波器以收集地震波 数据,其中,检波点位置为多个,同时对应的检波器也为多个。测试开始后,引爆炸药,产生 的地震波经地面进入地质体内部,在到达不连续非均匀地质体后,地震波一部分经过反射 以反射波的形式到达地面,另一部分经过绕射以绕射波的形式到达地面。置于地表面的检 波器就可以接收通过地质体的地震波数据,这些地震波数据携带有地质信息。

[0076] 需要说明的是:上述炸药也可以为其它能够对地面产生地震波的物质,本发明实 施例对其不做具体限制。

[0077] S202、对地震波数据进行预处理,得到地震共偏移距数据,其中,预处理至少包括: 加载数据、去除噪声、静校正和分选,分选用于在地震波数据中选取偏移距相同的数据。

[0078] 在本发明实施例中,上述对数据的预处理的过程是在地震软件中完成的。具体的, 相关技术人员可以将上述检波器中接收到的地震波数据导入地震软件中,地震软件在获取 到数据导入的指令之后,建立坐标,在坐标系中建立炮点位置、检波点位置和采集到的地震 波数据之间的对应关系,以完成数据加载的过程,并对加载的数据进行相应地的处理,包括 通过地震软件对采集到的地震波数据去除噪声、静校正以及分选处理,进而,得到地震共偏 移距数据,在得到地震共偏移距数据之后,就可通过该数据进行后续的分析处理。

[0079] 进一步的,参考图3,对地震共偏移距数据进行分离处理,分离之后得到共偏移距 绕射波数据包括:

[0080] S301、对地震共偏移距数据进行双曲线Radon变换,得到高保真的双曲线Radon变 换域;

[0081] 具体的,先对地震共偏移距数据进行正交多项式分解,得到的分解系数可消除共 偏移距绕射波的极性反转特征,保护共偏移距绕射波的能量,然后再进行双曲线Radon变 换。具体的过程参考下面的公式:

Figure CN106772593BD00091

[0085]其中,m (τ,q)是高保真双曲线Radon变换域的数值,d (t,X)是共偏移距地震数据, t,x分别为双程旅行时和地震道与道间距,T,q为双曲线参数,Pj(X)是关于变量X的正交多 项式,用于拟合双曲线上的地震绕射波振幅值,K为共偏移距地震道数。

[0086] S302、通过阈值控制法删除双曲线Radon变换域中的共偏移距反射波数据;

[0087] 具体的,在双曲线Radon变换域中,参考图4,通过阈值控制法删除双曲线Radon变 换域中的线性部分(即共偏移距反射波数据),得到双曲线部分(即初始的共偏移距绕射波 数据)。

[0088] S303、对双曲线Radon变换域中删除共偏移距反射波数据之后的数据进行双曲线 Radon反变换,得到共偏移距绕射波数据。

[0089] 具体的,在对双曲线Radon变换域中删除共偏移距反射波数据之后,对剩余的数据 进行双曲线Radon反变换,得到的即为共偏移距绕射波数据,双曲线Radon反变换的过程参 考下面的公式:

Figure CN106772593BD00101

[0091] 其中,N为双曲变换域坐标点个数,M为采用的正交多项式阶数,m (τ,q)是高保真双 曲线Radon变换域的数值,ρ」(Χ)是关于变量X的正交多项式,用于拟合双曲线上的地震绕射 波振幅值,d (t,X)是共偏移距绕射波数据。

[0092] 另外,共偏移距绕射波数据d (t,X)包含时间和位置参数,另外,还包括绕射波振幅 值。

[0093] 进一步的,参考图5,提取共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,并将振幅值 组成成像向量包括:

[0094] S501、获取偏移速度文件,其中,偏移速度文件用于指示地震波在预设地下空间中 的传播速度;

[0095] 具体的,偏移速度文件是由地震波数据经过偏移速度分析处理得到的;其中,上述 偏移速度文件,对应于地层速度参数,用于计算地震波传播旅行时(即时间),其是由对地震 波数据进行偏移速度分析获得;而上述偏移速度分析是一种速度建模技术,该速度建模技 术通过分析地震采集数据中的地震波聚焦性确定速度参数,即获得地震波的偏移速度文 件。

[0096] S502、根据共偏移距绕射波数据和偏移速度文件,计算共偏移距绕射波数据由炮 点位置经预设地下空间中成像点位置到检波点位置的走时信息;

[0097] 具体的,首先计算该共偏移距绕射波数据的地震波的炮点位置到预设地下空间中 成像点位置对应的走时(为了区分下面的走时,此处称为第一走时);然后,再计算预设地下 空间中成像点位置到该共偏移距绕射波数据的地震波的检波点位置的绕射波走时(此处称 为第二走时);最后,将上述第一走时和第二走时相加即可得到共偏移距绕射波数据由炮点 位置经预设地下空间中成像点位置到检波点位置的走时信息(即共偏移距绕射波走时曲 线)。

[0098] S503、根据走时信息,从共偏移距绕射波数据中提取对应走时信息的空间和时间 位置的共偏移距绕射波数据的振幅值,并将振幅值作为共偏移距绕射波数据的成像向量。

[0099] 具体的,根据走时信息(即共偏移距绕射波走时曲线),从共偏移距绕射波数据中 提取对应走时信息的空间和时间位置的共偏移距绕射波数据的振幅值,也就是提取满足走 时曲线方程的共偏移距绕射波数据的振幅值,并将振幅值作为共偏移距绕射波数据的成像 向量,其中,走时信息为时间和位置的关系曲线。

[0100] 进一步的,绕射波振幅值的数量为多个,参考图6,将成像向量进行成像处理,得到 绕射波成像结果包括:

[0101] S601、确定成像向量中第一类振幅值的第一数量,以及确定成像向量中第二类振 幅值的第二数量,其中,第一类振幅值为大于零的振幅值,第二类振幅值为小于零的振幅 值;

[0102] 具体的,在建立坐标后,由于共偏移距绕射波数据的振幅值有正有负,因此,需要 分别确定成像向量中各类振幅值的数量。在本发明实施例中,第一类振幅值为大于零的振 幅值,第二类振幅值为小于零的振幅值;上述过程即分别确定成像向量中第一类振幅值的 第一数量,以及确定成像向量中第二类振幅值的第二数量。

[0103] S602、判断第一数量与第二数量的比值是否处于预设取值范围内;其中,如果判断 出第一数量与第二数量的比值处于预设取值范围内,那么执行下述步骤S603和步骤S604, 如果判断出第一数量与第二数量的比值未处于预设取值范围内,那么执行下述步骤S605,

[0104] 具体的,假设上述预设范围是0.8至1.25,那么判断第一数量与第二数量的比值是 否处于预设取值范围内,即为判断第一数量与第二数量的比值是否在0.8至1.25的范围内, 也就是判断大于〇的振幅值个数与小于〇的振幅值个数是否近似相等。

[0105] 另外,上述预设范围可根据实际需要进行调节,本发明实施例对其不做具体限制。

[0106] S603、如果判断出第一数量与第二数量的比值处于预设取值范围内,则将第一类 振幅值取反,或者,将第二类振幅值取反;

[0107] 具体的,如果判断出第一数量与第二数量的比值处于预设取值范围,即第一数量 与第二数量的比值在0.8至1.25间,也就是大于0的振幅值个数与小于0的振幅值个数近似 相等时,将第一类振幅值取反(即将第一类振幅值的符号取反),使其变为小于零的振幅值; 或者,将第二类振幅值取反(即将第二类振幅值的符号取反),使其变为大于零的振幅值;这 样取反后的多数振幅值就具有统一的符号。

[0108] S604、计算第一类振幅值和取反之后第二类振幅值的和值,或者,计算取反之后的 第一类振幅值和第二类振幅值的和值,并将和值作为成像结果。

[0109] 具体的,将第一类振幅值(即大于零的振幅值)和取反之后的第二类振幅值相加, 得到的和值作为成像结果;或者,将取反之后的第一类振幅值和第二类振幅值(即小于零的 振幅值)相加,得到的和值作为成像结果;这样避免了绕射波能量的损耗,成像质量好。

[0110] S605、如果判断出第一数量与第二数量的比值未处于预设取值范围内,则计算第 一类振幅值和第二类振幅值的和值,并将和值作为成像结果。

[0111] 具体的,如果判断出第一数量与第二数量的比值未处于预设取值范围内,即大于0 的振幅值个数与小于〇的振幅值个数差别较大时,可以直接计算第一类振幅值和第二类振 幅值的和值,并将和值作为成像结果。

[0112] 上述绕射波的成像方法中,步骤S301至步骤S303,步骤S501至步骤S503和步骤 S601至步骤S605都是通过代码编程完成的。

[0113] 另外,对于双曲线Radon变换分离共偏移距绕射波数据而言,当沿着变换曲线直接 进行求和时,会大大抵消共偏移距绕射波能量,原因在于共偏移距绕射波数据的振幅值沿 着变换曲线会出现反相位特征,即共偏移距绕射波数据的振幅值在稳相点两侧绝对值相等 符号相反;

[0114] 本发明提出的绕射波的成像方法能够解决绕射波分离成像过程中能量损耗问题, 在成像过程中可实现共偏移距绕射波振幅值的同相位叠加,提高了绕射波成像质量,达到 精确定位不连续非均质地质体的目的,在煤田灾害防治中具有重要应用价值。

[0115] 本发明实施例还提供了一种绕射波的成像装置1,参考图7,该装置包括:

[0116] 获取模块11,用于获取地震共偏移距数据,其中,地震共偏移距数据包括:共偏移 距反射波数据、共偏移距绕射波数据;

[0117] 分离处理模块12,用于对地震共偏移距数据进行分离处理,分离之后得到共偏移 距绕射波数据;

[0118] 提取模块13,用于提取共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,并将振幅值组 成成像向量;

[0119] 成像处理模块14,用于将成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果。

[0120] 绕射波振幅值的数量为多个,成像处理模块14包括:

[0121] 确定子模块141,用于确定成像向量中第一类振幅值的第一数量,以及确定成像向 量中第二类振幅值的第二数量,其中,第一类振幅值为大于零的振幅值,第二类振幅值为小 于零的振幅值;

[0122] 判断子模块142,用于判断第一数量与第二数量的比值是否处于预设取值范围内;

[0123] 取反子模块143,用于如果判断出第一数量与第二数量的比值处于预设取值范围 内,则将第一类振幅值取反,或者,将第二类振幅值取反;

[0124] 第一计算子模块144,用于计算第一类振幅值和取反之后第二类振幅值的和值,或 者,计算取反之后的第一类振幅值和第二类振幅值的和值,并将和值作为成像结果。

[0125] 成像处理模块14还包括:

[0126] 第二计算子模块145,如果判断出第一数量与第二数量的比值未处于预设取值范 围内,用于计算第一类振幅值和第二类振幅值的和值,并将和值作为成像结果。

[0127] 获取模块11包括:

[0128] 采集子模块111,用于采集预设地下空间中的地震波数据,其中,地震波数据携带 有地质信息,预设地下空间为具有非均匀不连续地质体特征的地下空间;

[0129] 预处理子模块112,用于对地震波数据进行预处理,得到地震共偏移距数据,其中, 预处理至少包括:加载数据、去除噪声、静校正和分选,分选用于在地震波数据中选取偏移 距相同的数据。

[0130] 分离处理模块12包括:

[0131] 双曲线Radon变换子模块121,用于对地震共偏移距数据进行双曲线Radon变换,得 到高保真的双曲线Radon变换域;

[0132] 删除子模块122,用于通过阈值控制法删除双曲线Radon变换域中的共偏移距反射 波数据;

[0133] 双曲线Radon反变换子模块123,用于对双曲线Radon变换域中删除共偏移距反射 波数据之后的数据进行双曲线Radon反变换,得到共偏移距绕射波数据。

[0134] 提取模块13,包括:

[0135] 获取子模块131,用于获取偏移速度文件,其中,偏移速度文件用于指示地震波在 预设地下空间中的传播速度;

[0136] 第三计算子模块132,用于根据共偏移距绕射波数据和偏移速度文件,计算共偏移 距绕射波数据由炮点位置经预设地下空间中成像点位置到检波点位置的走时信息;

[0137] 提取子模块133,用于根据走时信息,从共偏移距绕射波数据中提取对应走时信息 的空间和时间位置的共偏移距绕射波数据的振幅值,并将振幅值作为共偏移距绕射波数据 的成像向量。

[0138] 本发明实施例所提供的绕射波的成像装置1,包括存储了程序代码的计算机可读 存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现 可参见方法实施例,在此不再赘述。

[0139] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置 的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

[0140] 另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相 连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可 以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。

[0141] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以 存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说 对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计 算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个 人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。 而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器®0M,Read-0nly Memory)、随机存取存 储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0142] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、 “水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了 便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、 “第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0143] 最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明 的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发 明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员 在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻 易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使 相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护 范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

  1. CN 106772593 B 权利要求书 1/2页
    1. 一种绕射波的成像方法,其特征在于,包括: 获取地震共偏移距数据,其中,所述地震共偏移距数据包括:共偏移距反射波数据、共 偏移距绕射波数据; 对所述地震共偏移距数据进行分离处理,分离之后得到所述共偏移距绕射波数据; 提取所述共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,并将所述振幅值组成成像向量, 其中,所述绕射波振幅值的数量为多个; 将所述成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果; 所述将所述成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果包括: 确定所述成像向量中第一类振幅值的第一数量,以及确定所述成像向量中第二类振幅 值的第二数量,其中,所述第一类振幅值为大于零的振幅值,所述第二类振幅值为小于零的 振幅值; 判断所述第一数量与所述第二数量的比值是否处于预设取值范围内; 如果判断出所述第一数量与所述第二数量的比值处于所述预设取值范围内,则将所述 第一类振幅值取反,或者,将所述第二类振幅值取反; 计算所述第一类振幅值和取反之后所述第二类振幅值的和值,或者,计算取反之后的 所述第一类振幅值和所述第二类振幅值的和值,并将所述和值作为所述成像结果。
  2. 2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述成像向量进行成像处理,得到 绕射波成像结果还包括: 如果判断出所述第一数量与所述第二数量的比值未处于所述预设取值范围内,则计算 所述第一类振幅值和所述第二类振幅值的和值,并将所述和值作为所述成像结果。
  3. 3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取地震共偏移距数据包括: 采集预设地下空间中的地震波数据,其中,所述地震波数据携带有地质信息,所述预设 地下空间为具有非均匀不连续地质体特征的地下空间; 对所述地震波数据进行预处理,得到所述地震共偏移距数据,其中,所述预处理至少包 括:加载数据、去除噪声、静校正和分选,所述分选用于在所述地震波数据中选取偏移距相 同的数据。
  4. 4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述地震共偏移距数据进行分离处 理,分离之后得到所述共偏移距绕射波数据包括: 对所述地震共偏移距数据进行双曲线Radon变换,得到高保真的双曲线Radon变换域; 通过阈值控制法删除所述双曲线Radon变换域中的所述共偏移距反射波数据; 对所述双曲线Radon变换域中删除所述共偏移距反射波数据之后的数据进行双曲线 Radon反变换,得到所述共偏移距绕射波数据。
  5. 5. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述提取所述共偏移距绕射波数据对应的 绕射波振幅值,并将所述振幅值组成成像向量包括: 获取偏移速度文件,其中,所述偏移速度文件用于指示地震波在所述预设地下空间中 的传播速度; 根据所述共偏移距绕射波数据和所述偏移速度文件,计算所述共偏移距绕射波数据由 炮点位置经所述预设地下空间中成像点位置到检波点位置的走时信息; 根据所述走时信息,从所述共偏移距绕射波数据中提取对应所述走时信息的空间和时 2 CN 106772593 B_ _权利要求书_ _2/2 页 间位置的所述共偏移距绕射波数据的振幅值,并将所述振幅值作为所述共偏移距绕射波数 据的成像向量。
  6. 6. —种绕射波的成像装置,其特征在于,所述装置包括: 获取模块,用于获取地震共偏移距数据,其中,所述地震共偏移距数据包括:共偏移距 反射波数据、共偏移距绕射波数据; 分离处理模块,用于对所述地震共偏移距数据进行分离处理,分离之后得到所述共偏 移距绕射波数据; 提取模块,用于提取所述共偏移距绕射波数据对应的绕射波振幅值,并将所述振幅值 组成成像向量,其中,所述绕射波振幅值的数量为多个; 成像处理模块,用于将所述成像向量进行成像处理,得到绕射波成像结果; 所述成像处理模块包括: 确定子模块,用于确定所述成像向量中第一类振幅值的第一数量,以及确定所述成像 向量中第二类振幅值的第二数量,其中,所述第一类振幅值为大于零的振幅值,所述第二类 振幅值为小于零的振幅值; 判断子模块,用于判断所述第一数量与所述第二数量的比值是否处于预设取值范围 内; 取反子模块,用于如果判断出所述第一数量与所述第二数量的比值处于所述预设取值 范围内,则将所述第一类振幅值取反,或者,将所述第二类振幅值取反; 第一计算子模块,用于计算所述第一类振幅值和取反之后所述第二类振幅值的和值, 或者,计算取反之后的所述第一类振幅值和所述第二类振幅值的和值,并将所述和值作为 所述成像结果。
  7. 7. 根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述成像处理模块还包括: 第二计算子模块,如果判断出所述第一数量与所述第二数量的比值未处于所述预设取 值范围内,用于计算所述第一类振幅值和所述第二类振幅值的和值,并将所述和值作为所 述成像结果。
  8. 8. 根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述获取模块包括: 采集子模块,用于采集预设地下空间中的地震波数据,其中,所述地震波数据携带有地 质信息,所述预设地下空间为具有非均匀不连续地质体特征的地下空间; 预处理子模块,用于对所述地震波数据进行预处理,得到所述地震共偏移距数据,其 中,所述预处理至少包括:加载数据、去除噪声、静校正和分选,所述分选用于在所述地震波 数据中选取偏移距相同的数据。 3
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