CN111736212B - 一种假频面波提取方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种假频面波提取方法及系统。所述方法包括：获取含假面波频炮记录的采集参数和三维方位道集；根据所述采集参数和所述三维方位道集，采用方位MUSIC算法，确定假频面波频谱；根据所述假频面波频谱的最大值确定频散曲线；根据所述含假面波频炮记录的采集参数和所述频散曲线，利用相位匹配滤波器进行假频面波的提取。本发明所提供一种假频面波提取方法及系统，提高大道间距油气田假频面波处理准确性，为地震叠加、偏移提供高质量炮数据，提高地震数据处理质量。

Description

一种假频面波提取方法及系统
技术领域
本发明涉及假频面波的提取领域，特别是涉及一种假频面波提取方法及系统。
背景技术
面波多尺度研究可实现大尺度或局部区域速度结构反演。通过提取面波的频散曲线，研究人员能够估算S波速度、地球介质的衰减，并更好地了解地质结构。研究表明，尽管大多数情况下，从实际数据中获得的频散曲线可用于构建速度剖面，但在介质不均匀或空间采样不足的地区，研究人员难以获得含假频面波的频散谱。假频面波的问题促进了面波频散提取和反演算法的发展。我们需要进一步的研究，以探索如何高分辨率显示假频面波的频散谱，并将面波与体波记录很好的分离。
根据面波频散成像的震源类型，可将面波频散方法分为两类。其中，被动源可检测随机噪声数据以获得稳态面波。当检波器位于近地表时，该方法通过平稳的随机过程记录微震运动，以获得面波。另一种被动源方法是地震干涉法，该方法广泛用于地壳和上地幔成像，并且应用到城市环境噪声，实现近地表层析成像。这意味着近地表城市调查将局限于相对较低的频率或长波长结构调查。此外，研究人员也可以使用主动源进行面波勘探研究，面波多道分析 (MASW)是主动源调查方法之一。相对于被动源方法，MASW可实现相对高频的面波频散观测。这样可以提高频散成像的分辨率，这也意味着主动源为工程和城市地球物理学提供更多的高频信息，此外，三分量节点采集系统也将为MASW系统提供高质量的数据，与被动源方法相比，MASW使用锤击法，产生高频振动，然后检波器记录介质扰动。多道频散可给出震源和检波点之间的平均S波速度，这种方法可以扩展到3D采集系统，实现3D横波速度体反演。
目前，发展了很多方法来计算频散谱，在此基础上可实现频散曲线提取。提取的频散曲线可用于构造S波速度剖面。频率-波数方法将时间-空间域数据转换为频率-波数域，面波在频谱上呈现出一条直线，然后取最大值处的频率- 波束对，获得频散曲线。该方法最重要的应用前提是，检波器均匀地布置在表面，否则计算结果将受傅立叶变换的影响而产生误差。频散谱计算方法在过去这些年中得到了改善：例如，发展了倾斜叠加法，拉东变换法，高分辨率线性拉东变换(HRLT)和频域贝塞尔变换法(F-Jmethod)等。HRLT在线性拉东变换中引入稀疏约束，无论是合成数据还是实际数据都证明了该方面在MASW中的高分辨率。但是长道间距观测系统将不足以对一个波长内的面波进行足够的采样，造成面波假频，以上这些方法不能很好地实现含假频频谱的计算。如果检波点分布不均，这些方法也将不适用于频谱变换。假频面波的高分辨率频散谱对S波速度反演起着重要的作用，这可以帮助研究人员更好地了解近地表结构。
由于面波的频散作用，浅层面波占了地震记录总能量的2/3，并污染了低频体波波场。如果面波、体波波场被很好地分离，则体波能够呈现高信噪比叠加剖面，而面波将提供高质量的频散谱，利于浅层速度结构成像。而波场分离的重要标准是保持相对振幅关系，并避免波形受损。FK或FKK滤波使用频率或波数差异来区分波场，这可能会影响面波的低频能量。此外对于含假频面波的地震记录，由于相邻检波器之间的道间距较大，假频面波在空间方向上的采样率不足，造成假频面波能量出现在负频率轴上，低通频率滤波无法作用于负频率波场，即常规滤波方法较难实现假频面波与体波波场的有效分离。假频面波与体波波场不能有效的分离，造成大道间距油气田假频面波处理的准确性低，无法为地震叠加、偏移提供高质量炮数据，即无法保证地震数据处理质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种假频面波提取方法及系统，提高大道间距油气田假频面波处理准确性，为地震叠加、偏移提供高质量炮数据，提高地震数据处理质量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种假频面波提取方法，包括：
获取含假面波频炮记录的采集参数和三维方位道集；所述采集参数包括每道的采样点数、每条测线的检波点数、地震记录的时间采样率、道间距和线间距；所述三维方位道集包括：检波线条数、最小偏移距和最大偏移距；
根据所述采集参数和所述三维方位道集，采用方位MUSIC算法，确定假频面波频谱；
根据所述假频面波频谱的最大值确定频散曲线；
根据所述含假面波频炮记录的采集参数和所述频散曲线，利用相位匹配滤波器进行假频面波的提取。
可选的，所述根据所述采集参数和所述三维方位道集，采用方位MUSIC 算法，确定假频面波频谱，具体包括：
将所述对角线加载的方法引入所述方位MUSIC算法中。
可选的，所述根据所述含假面波频炮记录的采集参数和所述频散曲线，利用相位匹配滤波器进行假频面波的提取，具体包括：
利用公式
Figure 3
确定含假面波频炮记录；其中，Am为振幅，Km为波数，m为面波的阶数，w是角频率，x是炮点到检波点之间的距离，t为时间，j为虚数单位；
利用公式
Figure BDA0002570776970000032
确定伪自相关函数；其中，
Figure BDA0002570776970000033
为第i阶面波的波束，
Figure BDA0002570776970000034
为第i阶面波的相位；
利用公式
Figure BDA0002570776970000035
确定相位匹配滤波器；其中，
Figure BDA0002570776970000036
ΔKx为剩余相位；
利用公式
Figure BDA0002570776970000037
确定相位匹配的新波束，得到新相位，
Figure BDA0002570776970000038
为第i阶面波的原始波束；
所述相位匹配滤波器采用相位解卷绕算法对所述相位进行相位解卷绕，得到假频面波。
可选的，所述相位匹配滤波器采用相位解卷绕算法对所述相位进行相位解卷绕，得到假频面波，具体包括：
获取可靠性函数；
根据所述可靠性函数确定相位解卷绕路径。
一种假频面波提取系统，包括：
数据获取模块，用于获取含假面波频炮记录的采集参数和三维方位道集；所述采集参数包括每道的采样点数、每条测线的检波点数、地震记录的时间采样率、道间距和线间距；所述三维方位道集包括：检波线条数、最小偏移距和最大偏移距；
假频面波频谱确定模块，用于根据所述采集参数和所述三维方位道集，采用方位MUSIC算法，确定假频面波频谱；
频散曲线确定模块，用于根据所述假频面波频谱的最大值确定频散曲线；
假频面波提取模块，用于根据所述含假面波频炮记录的采集参数和所述频散曲线，利用相位匹配滤波器进行假频面波的提取。
可选的，所述假频面波频谱确定模块具体包括：
方位MUSIC算法引入单元，用于将所述对角线加载的方法引入所述方位 MUSIC算法中。
可选的，所述假频面波提取模块具体包括：
含假面波频炮记录确定单元，用于利用公式
Figure 4
确定含假面波频炮记录；其中，Am为振幅，Km为波数，m为面波的阶数，w是角频率，x是炮点到检波点之间的距离，t为时间，j为虚数单位；
伪自相关函数确定单元，用于利用公式
Figure BDA0002570776970000042
确定伪自相关函数；其中，
Figure BDA0002570776970000043
为第i阶面波的波束，
Figure BDA0002570776970000044
为第i阶面波的相位；
相位匹配滤波器确定单元，用于利用公式
Figure BDA0002570776970000045
确定相位匹配滤波器；其中，
Figure BDA0002570776970000046
ΔKx为剩余相位；
相位确定单元，用于利用公式
Figure BDA0002570776970000047
确定相位匹配的新波束，得到新相位，
Figure BDA0002570776970000051
为第i阶面波的原始波束；
相位解卷绕单元，用于所述相位匹配滤波器采用相位解卷绕算法对所述相位进行相位解卷绕，得到假频面波。
可选的，所述相位解卷绕单元具体包括：
可靠性函数获取子单元，用于获取可靠性函数；
相位解卷绕路径确定子单元，用于根据所述可靠性函数确定相位解卷绕路径。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明所提供的提供一种假频面波提取方法及系统，通过将MUSIC扩展到3D多道假频面波波场分离。根据频率-波数方法，提出使用方位MUSIC来成像3D波场的假频面波频谱，提取准确的假频面波频散曲线。利用相位匹配滤波器使用两个相邻接收器之间的相位差来校正相位滞后。当时间窗口作用于零延迟波形时，使混叠的假频面波和体波被很好的分离，实现假频面波的提取，提高大道间距油气田假频面波处理准确性，为地震叠加、偏移提供高质量炮数据，提高地震数据处理质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明所提供的一种假频面波提取方法流程示意图；
图2为本发明所提供的三维采集观测系统图；
图3为本发明所提供的假频面波的方位MUSIC谱图；
图4为本发明所提供的含假频面波单炮记录图；
图5为本发明所提供的相位解卷绕图；
图6为本发明所提供的假频面波分离对比图；
图7为本发明所提供的一种假频面波提取系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。
本发明的目的是提供一种假频面波提取方法及系统，提高大道间距油气田假频面波处理准确性，为地震叠加、偏移提供高质量炮数据，提高地震数据处理质量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的一种假频面波提取方法流程示意图，如图1所示，本发明所提供的一种假频面波提取方法，包括：
S101，获取含假面波频炮记录的采集参数和三维方位道集；所述采集参数包括每道的采样点数、每条测线的检波点数、地震记录的时间采样率、道间距和线间距；所述三维方位道集包括：检波线条数、最小偏移距和最大偏移距。
获取原始含假频面波的SEGY记录，从SEGY道头中读取采集参数。
选定方位道集，包括初始方位角，终止方位角，以及最小和最大偏移距。在x-y平面选定一个扇形区域：初始方位角是从坐标原点画出的一个角度斜线，终止方位角是另一条从原点画出的斜线，最小和最大偏移距确定了两个圆，这两个圆形和扇形区间圈定了一个方位道集。
S102，根据所述采集参数和所述三维方位道集，采用方位MUSIC算法，确定假频面波频谱。
将所述对角线加载的方法引入所述方位MUSIC算法中。
首先，对于N个震源M个检波器的均匀道间距、单一测线，接收器的输出为：
Figure BDA0002570776970000071
其中yi(t)是阵列中第i个检波器的输出，xi(t)是震源子波，ni(t)是随机噪音，θ是平面波的入射角，Ai(θ)是导向矩阵，Ai(θ)的表达式为：
A(θ)＝[1,exp(-jwτ),...,exp(-j(M-1)wτ)]。
w是角频率，地震记录是一个二维图形，纵坐标是时间，横坐标是距离，当距离一定时，可以确定一个数据集，这个数据集是时间的函数，对这个时间函数做傅里叶变换，时间会变为角频率，后续处理是在频率域完成的，τ是时间。入射角θc的最优加权向量为：
Wopt＝μR-1A(θc)。
其中，R是震源X(t)的协方差矩阵，表达式是R＝E[x(t)xH(t)]。常数项μ满足:
Figure BDA0002570776970000072
协方差矩阵R可分解为两个子空间:
Figure BDA0002570776970000073
第一项是信号子空间，第二项是噪音子空间。由于信号和噪音子空间的正交性，MUSIC算法功率谱可表示为：
Figure BDA0002570776970000074
然后，将对角加载方法应用到MUSIC方法，采用对角加载，可以衰减噪声波数较小的特征值，以便改善频谱失真问题。将对角线加载引入MUSIC算法后为：
WL＝μ(R+LI)-1A(θc)。
其中，I是单位矩阵,L是加载参数,该参数可使用地震记录的协方差记录来表征。
在此基础上，假设x-y平面中的采集系统可以分为若干个采集测线、有限检波点数的方位子系统。与线性测线类似，第n个子测线的方位角观测值是
Figure BDA0002570776970000075
由于所有子测线观测值都具有相似的方程，因此，可以将方位角系统组合，写成向量：
Figure BDA00025707769700000811
其中，
Figure BDA0002570776970000081
Figure BDA00025707769700000812
是导向矩阵,符号
Figure BDA0002570776970000082
是克罗内克乘积,式中θyi和θxi分别表示y方向和x方向的入射角.上述对面波波数表达不直观，因此，将导向矩阵改写为：
A＝[exp(-j(ky1·dy+kx1·dx)),...exp(-j(kyn·dy+kxm·dx))]。
利用公式
Figure BDA00025707769700000813
和公式 A＝[exp(-j(ky1·dy+kx1·dx)),...exp(-j(kyn·dy+kxm·dx))]，选择q个噪声子空间的特征向量描述功率谱，能量较高的峰值表示面波波数，然后可以确定频率-相速度对。通过选择合适的MUSIC方位角和对角加载量，可以提供获得假频面波频谱。此外，该方法也适用于不等道间距假频面波谱计算。即将对角加载引入到方位MUSIC算法中，提高了方位MUSIC算法的鲁棒性。
S103，根据所述假频面波频谱的最大值确定频散曲线。频散曲线为假频面波的频率—相速度曲线。并将频散曲线进行保存。
S104，根据所述含假面波频炮记录的采集参数和所述频散曲线，利用相位匹配滤波器进行假频面波的提取。
利用公式
Figure 5
确定含假面波频炮记录；其中，Am为振幅，Km为波数，m为面波的阶数，w是角频率，x是炮点到检波点之间的距离，t为时间，j为虚数单位。
利用公式
Figure BDA0002570776970000084
确定伪自相关函数；其中，
Figure BDA0002570776970000085
为第i阶面波的波束，
Figure BDA0002570776970000086
为第i阶面波的相位。
当
Figure BDA0002570776970000087
上式的第一项为零。在零时刻应用一个时间窗W(t)，假频面波将被分离出来，应用时间窗后的伪自相关函数为：
Figure BDA0002570776970000088
利用公式
Figure BDA0002570776970000089
确定相位匹配滤波器；其中，
Figure BDA00025707769700000810
ΔKx为剩余相位。即将应用时间窗后的伪自相关函数变换到频率域。
利用公式
Figure BDA0002570776970000091
确定相位匹配的新波束，得到新相位，
Figure BDA0002570776970000092
为第i阶面波的原始波束；
所述相位匹配滤波器采用相位解卷绕算法对所述相位进行相位解卷绕，得到假频面波。
即剩余相位ΔKx用于更新下一个波数。为了获得准确的相位
Figure BDA0002570776970000093
相位匹配滤波器将对相位进行几次迭代，在迭代过程中，需要对卷绕的相位Ki进行相位解卷绕。
相位解卷绕具体包括：
获取可靠性函数。选取准则通常有两种，第一个是基于相位梯度数值大小确定，第二个是相邻相位之间的差异性。相邻相位之间小于2π的相位，被确定为最佳相位Ki'，否则会被选为将要进行解卷绕的相位。若可靠性函数使用梯度数值确定，当相邻相位之间出现较大的差异，会被定义为解卷绕后的相位Ki'。但当相邻相位的差异较小时，梯度的绝对值会被增加或者减小，使得相位计算不准确。在此基础上，采用第二个准则，相邻相位之间的差异性可用于度量相位的凹凸度性。通过这个准则，可以更好地检测相位图中可能存在的不连续。图1解释了第二个准则可靠函数选取的实现过程。为了计算相邻相位之间的差异性，需要已知3ⅹ3相位数据体中正交、对角上的数值。相位数据体的中心点(i,j)，相邻的相位是(i,j-1)，(i,j+1)，(i-1,j)和(i+1,j)，这四个相位点通常称为相邻正交点。而(i-1,j-1)，(i+1,j-1)，(i-1,j+1)和(i+1,j+1)称为相邻对角点。这些相位和相位(i,j)的距离为：
Figure BDA0002570776970000094
其中，
Figure BDA0002570776970000095
Figure BDA0002570776970000096
Figure BDA0002570776970000097
Figure BDA0002570776970000098
γ((·))为解卷绕算子。
根据所述可靠性函数确定相位解卷绕路径。相邻相位在水平或垂直方向相互连接。任一相位点在左、右侧，上、下位置都分别构成一条相位不连续点。每个边界的可靠性函数由两个相位的可靠性之和确定。边界可以归类为：水平边界，垂直边界。相位解卷绕路径由边界的可靠性函数确定，具有较高可靠性函数点在相位解卷绕计算中具有优先权。
在具体的实施例中，获得原始含假面波频炮记录的采集参数，原始含假频面波地震记录如图2所示，每道的采样点数是3000、每条测线的检波点数是 80，地震记录的时间采样率2毫秒，道间距是50米，线间距87米。
选择三维方位道集，方位道集包括3条检波线、最小偏移距120米、最大偏移距是700米。
采用方位MUSIC计算准确的假频面波频谱：
首先，对于1个震源30个检波器的均匀道间距、单一测线，接收器的输出为：
Figure BDA0002570776970000101
其中yi(t)是阵列中第i个检波器的输出，xi(t)是震源子波，ni(t)是随机噪音，θ是平面波的入射角，Ai(θ)是导向矩阵，该表达式为：A(θ)＝[1,exp(-jwτ),...,exp(-j(M-1)wτ)]。w是角频率，τ是时间。入射角θc的最优加权向量是：Wopt＝μR-1A(θc)；其中，R是震源X(t)的协方差矩阵，表达式是 R＝E[x(t)xH(t)]。常数项μ满足:
Figure BDA0002570776970000102
协方差矩阵R可分解为两个子空间:
Figure BDA0002570776970000103
第一项是信号子空间，第二项是噪音子空间。由于信号和噪音子空间的正交性，MUSIC算法功率谱可表示为：
Figure BDA0002570776970000104
然后，将对角加载方法应用到MUSIC方法，采用对角加载，可以衰减噪声波数较小的特征值，以便改善频谱失真问题。将对角线加载引入MUSIC算法后为：WL＝μ(R+LI)-1A(θc)；其中，I是单位矩阵,L是加载参数,该参数可使用地震记录的协方差记录来表征。
在此基础上，采集系统可以分为3条采集测线、30个检波点的方位子系统。与线性测线类似，第n个子测线的方位角观测值是：
Figure BDA0002570776970000105
由于所有子测线观测值都具有相似的方程，因此，可以将方位角系统组合，写成向量：
Figure BDA00025707769700001112
其中，
Figure BDA0002570776970000111
Figure BDA00025707769700001114
是导向矩阵, 符号
Figure BDA0002570776970000112
是克罗内克乘积,式中θyi和θxi分别表示y方向和x方向的入射角.上述对面波波数表达不直观，因此，将导向矩阵改写为： A＝[exp(-j(ky1·dy+kx1·dx)),...exp(-j(kyn·dy+kxm·dx))]。
利用公式
Figure BDA00025707769700001113
和公式A＝[exp(-j(ky1·dy+kx1·dx)),...exp(-j(kyn·dy+kxm·dx))]，选择q个噪声子空间的特征向量描述功率谱。通过选择合适的MUSIC方位角和对角加载量，可以获得准确的假频面波频谱，并如图3所述，此外，该方法也适用于不等道间距假频面波谱计算。
提取图3中频散谱最大值对应的频散曲线，保存在文档中：
2.441，87；2.93，80；3.418，65；4.395，64；5.859，64；7.813，64
将频散曲线、原始假频面波记录作为相匹配滤波输入，包括：
输入原始假频面波的segy格式数据，并如图4所示、输入方位MUSIC的频散曲线。
利用公式
Figure BDA0002570776970000113
确定假频面波记录。
其中，Am和Km是关于频率的函数，Am表示振幅，Km是波数，m是面波的阶数，m可以是基阶面波或高阶面波。w是角频率，x是炮点到检波点之间的距离。伪自相关函数可表示为：
Figure BDA0002570776970000114
其中，
Figure BDA0002570776970000115
是第i阶面波的波束,则
Figure BDA0002570776970000116
是第i阶面波的相位，为了建立相匹配滤波，上式改写为:
Figure BDA0002570776970000117
若
Figure BDA0002570776970000118
上式的第一项为零。在零时刻应用一个时间窗W(t),假频面波将被分离出来，应用时间窗后：
Figure BDA0002570776970000119
其中
Figure BDA00025707769700001110
将上式变换到频率域：
Figure BDA00025707769700001111
剩余相位ΔKx用于更新下一个波数。为了获得准确的相位
Figure BDA0002570776970000121
相位匹配滤波器将对相位进行几次迭代，在迭代过程中，需要对卷绕的相位Ki进行相位解卷绕。图5的a部分为卷绕的相位，图5的b部分为相位解卷绕后的结果。
输出假频面波记录和体波记录，并如图6所示，图6的a部分为体波记录， b部分为假频面波记录。
本发明是一个完整的假频面波频散谱的方位MUSIC计算法和假频面波波场提取方法。
方位MUSIC假频面波频散谱通过使用更多的地震数据，可获得假频面波的准确频散曲线。另外，尽管方位MUSIC是从均匀阵列中得出的，若已知相邻检波器之间的距离，该方也适用于任意道间距的采集系统。
方位MUSIC使用了对角加载技术，频散谱计算过程更稳定。
将方位MUSIC获得的频率—相速度曲线作为相匹配滤波的输入，实现假频面波和体波的高质量分离。
相匹配滤波过程引入的快速相位解卷绕，实现了快速、稳定了相位更新，是一种快速的相匹配滤波，提高了假频面波、体波分离的效率和准确性。
图7为本发明所提供的一种假频面波提取系统结构示意图，如图7所示，本发明所提供的一种假频面波提取系统，包括：数据获取模块701、假频面波频谱确定模块702、频散曲线确定模块703和假频面波提取模块704。
数据获取模块701用于获取含假面波频炮记录的采集参数和三维方位道集；所述采集参数包括每道的采样点数、每条测线的检波点数、地震记录的时间采样率、道间距和线间距；所述三维方位道集包括：检波线条数、最小偏移距和最大偏移距。
假频面波频谱确定模块702用于根据所述采集参数和所述三维方位道集，采用方位MUSIC算法，确定假频面波频谱。
频散曲线确定模块703用于根据所述假频面波频谱的最大值确定频散曲线。
假频面波提取模块704用于根据所述含假面波频炮记录的采集参数和所述频散曲线，利用相位匹配滤波器进行假频面波的提取。
所述假频面波频谱确定模块702具体包括：方位MUSIC算法引入单元。
方位MUSIC算法引入单元，用于将所述对角线加载的方法引入所述方位 MUSIC算法中。
所述假频面波提取模块704具体包括：含假面波频炮记录确定单元、伪自相关函数确定单元、相位匹配滤波器确定单元、相位确定单元和相位解卷绕单元。
含假面波频炮记录确定单元用于利用公式
Figure 6
确定含假面波频炮记录；其中，Am为振幅，Km为波数，m为面波的阶数，w是角频率，x是炮点到检波点之间的距离，t为时间，j为虚数单位。
伪自相关函数确定单元用于利用公式
Figure BDA0002570776970000132
确定伪自相关函数；其中，
Figure BDA0002570776970000133
为第i阶面波的波束，
Figure BDA0002570776970000134
为第i阶面波的相位。
相位匹配滤波器确定单元用于利用公式
Figure BDA0002570776970000135
确定相位匹配滤波器；其中，
Figure BDA0002570776970000136
ΔKx为剩余相位。
相位确定单元用于利用公式
Figure BDA0002570776970000137
确定相位匹配的新波束，得到新相位，
Figure BDA0002570776970000138
为第i阶面波的原始波束；
相位解卷绕单元用于所述相位匹配滤波器采用相位解卷绕算法对所述相位进行相位解卷绕，得到假频面波。
所述相位解卷绕单元具体包括：可靠性函数获取子单元和相位解卷绕路径确定子单元。
可靠性函数获取子单元用于获取可靠性函数。
相位解卷绕路径确定子单元用于根据所述可靠性函数确定相位解卷绕路径。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种假频面波提取方法，其特征在于，包括：
获取含假频面波炮记录的采集参数和三维方位道集；所述采集参数包括每道的采样点数、每条测线的检波点数、地震记录的时间采样率、道间距和线间距；所述三维方位道集包括：检波线条数、最小偏移距和最大偏移距；
根据所述采集参数和所述三维方位道集，采用方位MUSIC算法，确定假频面波频谱；
根据所述假频面波频谱的最大值确定频散曲线；
根据所述含假频面波炮记录的采集参数和所述频散曲线，利用相位匹配滤波器进行假频面波的提取。
2.根据权利要求1所述的一种假频面波提取方法，其特征在于，所述根据所述采集参数和所述三维方位道集，采用方位MUSIC算法，确定假频面波频谱，具体包括：
将对角线加载的方法引入所述方位MUSIC算法中。
3.根据权利要求1所述的一种假频面波提取方法，其特征在于，所述根据所述含假频面波炮记录的采集参数和所述频散曲线，利用相位匹配滤波器进行假频面波的提取，具体包括：
利用公式
Figure FDA0002936123260000011
确定含假频面波炮记录；其中，Am为振幅，Km为波数，m为面波的阶数，w是角频率，x是炮点到检波点之间的距离，t为时间，j为虚数单位；
利用公式
Figure FDA0002936123260000012
确定伪自相关函数；其中，
Figure FDA0002936123260000013
为第i阶面波的波束，
Figure FDA0002936123260000014
为第i阶面波的相位；
利用公式
Figure FDA0002936123260000015
确定相位匹配滤波器；其中，
Figure FDA0002936123260000016
ΔKx为剩余相位；
利用公式
Figure FDA0002936123260000017
确定相位匹配的新波束，得到新相位，
Figure FDA0002936123260000018
为第i阶面波的原始波束；
所述相位匹配滤波器采用相位解卷绕算法对所述相位进行相位解卷绕，得到假频面波。
4.根据权利要求3所述的一种假频面波提取方法，其特征在于，所述相位匹配滤波器采用相位解卷绕算法对所述相位进行相位解卷绕，得到假频面波，具体包括：
获取可靠性函数；
根据所述可靠性函数确定相位解卷绕路径。
5.一种假频面波提取系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取含假频面波炮记录的采集参数和三维方位道集；所述采集参数包括每道的采样点数、每条测线的检波点数、地震记录的时间采样率、道间距和线间距；所述三维方位道集包括：检波线条数、最小偏移距和最大偏移距；
假频面波频谱确定模块，用于根据所述采集参数和所述三维方位道集，采用方位MUSIC算法，确定假频面波频谱；
频散曲线确定模块，用于根据所述假频面波频谱的最大值确定频散曲线；
假频面波提取模块，用于根据所述含假频面波炮记录的采集参数和所述频散曲线，利用相位匹配滤波器进行假频面波的提取。
6.根据权利要求5所述的一种假频面波提取系统，其特征在于，所述假频面波频谱确定模块具体包括：
方位MUSIC算法引入单元，用于将对角线加载的方法引入所述方位MUSIC算法中。
7.根据权利要求5所述的一种假频面波提取系统，其特征在于，所述假频面波提取模块具体包括：
含假频面波炮记录确定单元，用于利用公式
Figure FDA0002936123260000021
确定含假频面波炮记录；其中，Am为振幅，Km为波数，m为面波的阶数，w是角频率，x是炮点到检波点之间的距离，t为时间，j为虚数单位；
伪自相关函数确定单元，用于利用公式
Figure FDA0002936123260000031
确定伪自相关函数；其中，
Figure FDA0002936123260000032
为第i阶面波的波束，
Figure FDA0002936123260000033
为第i阶面波的相位；
相位匹配滤波器确定单元，用于利用公式
Figure FDA0002936123260000034
确定相位匹配滤波器；其中，
Figure FDA0002936123260000035
ΔKx为剩余相位；
相位确定单元，用于利用公式
Figure FDA0002936123260000036
确定相位匹配的新波束，得到新相位，
Figure FDA0002936123260000037
为第i阶面波的原始波束；
相位解卷绕单元，用于所述相位匹配滤波器采用相位解卷绕算法对所述相位进行相位解卷绕，得到假频面波。
8.根据权利要求7所述的一种假频面波提取系统，其特征在于，所述相位解卷绕单元具体包括：
可靠性函数获取子单元，用于获取可靠性函数；
相位解卷绕路径确定子单元，用于根据所述可靠性函数确定相位解卷绕路径。
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