CN112241022A - 基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法和装置，对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，该三维测网包括多个网格；根据该地下速度深度空间模型得到每个网格的深度数据及射线密度数据；确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度；根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面，即通过采用射线密度生成层析反演模型速度界面，不需要大量的表层深度数据，无需野外开展大量的微测井调查，降低采集作业成本，能够更精确的刻画界面特征，所生成的速度界面与实际界面深度误差小。
Description
技术领域
本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法和装置。
背景技术
层析反演是目前复杂地区基于初至反演表层模型的一种常用方法，在定义和解释模型时，目前主要采用提取常速度界面、折射反演界面、自定义的空变速度界面以及采用深度标定的界面。上述生成层析反演模型界面的方法在许多复杂地区的应用中受到限制，比如，基于速度生成界面的方法，其构成的表层模型精度不足，其所生成的高速顶界面与实际界面深度误差较大；基于深度标定的界面生成方法需要大量的表层深度数据，需要野外开展大量的微测井调查，增加采集作业成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法和装置、电子设备以及计算机可读存储介质，通过采用射线密度生成层析反演模型速度界面，不需要大量的表层深度数据，无需野外开展大量的微测井调查，降低采集作业成本，另一方面，由于利用了射线密度，能够更精确的刻画界面特征，所生成的速度界面与实际界面深度误差小，确保解释模型更接近实际表层模型，从而更好地满足复杂地区表层建模和静校正的需要。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，提供一种基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，包括：
对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，该三维测网包括多个网格；
根据该地下速度深度空间模型得到每个网格的深度数据及射线密度数据；
确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度；
根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面。
进一步地，该确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度包括：
对该网格的预定深度范围内的深度数据及射线密度数据进行二次曲线拟合，得到深度-射线密度的二次函数；
计算该二次函数的极大值，得到该网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度。
进一步地，该二次函数为：
H＝as2+bs+c，
其中，H表示模型深度，s表示射线密度；a、b、c分别是二次函数的系数，
其中，
hi是网格i处的深度，i的取值范围为i＝1,2,…m，m是网格在垂向上的数目，si是网格i处的射线密度。
进一步地，计算该二次函数的极大值，得到该网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度，采用如下公式：
其中，smax表示该网格的预定深度范围内的射线密度最大值；h表示该射线密度最大值对应的深度。
进一步地，该确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度包括：
遍历该网格的预定深度范围内的射线密度得到该射线密度最大值；
根据该射线密度最大值获取其对应的深度。
进一步地，基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法还包括：
获取地震初至数据。
进一步地，该获取地震初至数据，包括：
获取SPS文件；
对该SPS文件中的全部生产炮拾取预设偏移距范围内的地震初至时间得到该地震初至数据。
进一步地，该确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度之前，还包括：
根据预设的有效射线深度范围筛选每个网格的深度数据及射线密度数据，得到有效射线深度范围内的网格深度数据和射线密度数据。
进一步地，该根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面，包括：
对所有网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值进行后处理，得到后处理数据；
根据预设半径对该后处理数据进行平滑得到所有物理点位置处的深度数据；
根据该深度数据生成层析反演模型速度界面。
进一步地，该后处理包括：异常值删除、内插和/或边界效应处理。
进一步地，该对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，包括：
定义三维测网网格参数、模型深度范围、初始模型以及偏移距使用范围；
根据该三维测网网格参数、该模型深度范围、该初始模型以及该偏移距使用范围对该地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型。
第二方面，提供一种基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，包括：
层析反演模块，对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，该三维测网包括多个网格；
网格数据获取模块，根据该地下速度深度空间模型得到每个网格的深度数据及射线密度数据；
极值获取模块，确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度；
速度界面生成模块，根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面。
进一步地，该极值获取模块包括：
拟合单元，对该网格的预定深度范围内的深度数据及射线密度数据进行二次曲线拟合，得到深度-射线密度的二次函数；
计算单元，计算该二次函数的极大值，得到该网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度。
进一步地，该极值获取模块包括：
遍历单元，遍历该网格的预定深度范围内的射线密度得到该射线密度最大值；
深度获取单元，根据该射线密度最大值获取其对应的深度。
进一步地，基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置还包括：
初至数据获取模块，获取地震初至数据。
进一步地，该初至数据获取模块包括：
SPS文件获取单元，获取SPS文件；
数据拾取单元，对该SPS文件中的全部生产炮拾取预设偏移距范围内的地震初至时间得到该地震初至数据。
进一步地，基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置还包括：
数据筛选模块，根据预设的有效射线深度范围筛选每个网格的深度数据及射线密度数据，得到有效射线深度范围内的网格深度数据和射线密度数据。
进一步地，该速度界面生成模块包括：
后处理单元，对所有网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值进行后处理，得到后处理数据；
平滑单元，根据预设半径对该后处理数据进行平滑得到所有物理点位置处的深度数据；
生成单元，根据该深度数据生成层析反演模型速度界面。
进一步地，该后处理包括：异常值删除、内插和/或边界效应处理。
进一步地，该层析反演模块包括：
参数定义单元，定义三维测网网格参数、模型深度范围、初始模型以及偏移距使用范围；
层析反演单元，根据该三维测网网格参数、该模型深度范围、该初始模型以及该偏移距使用范围对该地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型。
第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现上述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法的步骤。
第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法的步骤。
本发明提供的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法和装置、电子设备以及计算机可读存储介质，该方法包括：对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，该三维测网包括多个网格；根据该地下速度深度空间模型得到每个网格的深度数据及射线密度数据；确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度；根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与该射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面，即通过采用射线密度生成层析反演模型速度界面，不需要大量的表层深度数据，无需野外开展大量的微测井调查，降低采集作业成本，另一方面，由于利用了射线密度，能够更精确的刻画界面特征，所生成的速度界面与实际界面深度误差小，确保解释模型更接近实际表层模型，从而更好地满足复杂地区表层建模和静校正的需要。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中的服务器S1与客户端设备B1之间的架构示意图；
图2为本发明实施例中的服务器S1、客户端设备B1及数据库服务器S2之间的架构示意图；
图3是本发明实施例中的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法的流程示意图一；
图4是本发明实施例中的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法的流程示意图二；
图5是本发明实施例中的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法的流程示意图三；
图6示出了步骤S300的一种具体步骤；
图7示出了步骤S300的另一种具体步骤；
图8示出了步骤S400的具体步骤；
图9示出了步骤S100的具体步骤；
图10示出了LGB三维某Inline线采用等速度(2000v/s)界面生成的高速顶界面；
图11示出了LGB三维某Inline线采用本发明实施例提供的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法生成的高速顶界面；
图12是本发明实施例中的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置的结构框图一；
图13是本发明实施例中的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置的结构框图二；
图14示出了极值获取模块30的一种具体架构；
图15示出了极值获取模块30的另一种具体架构；
图16示出了速度界面生成模块40的具体架构；
图17示出了层析反演模块10的具体架构；
图18为本发明实施例电子设备的结构图。
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的实施例，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。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
现有生成层析反演模型界面的方法存在误差大、需要野外开展大量的微测井调查、增加采集作业成本等问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，通过采用射线密度生成层析反演模型速度界面，不需要大量的表层深度数据，无需野外开展大量的微测井调查，降低采集作业成本，另一方面，由于利用了射线密度，能够更精确的刻画界面特征，所生成的速度界面与实际界面深度误差小，确保解释模型更接近实际表层模型，从而更好地满足复杂地区表层建模和静校正的需要。
有鉴于此，本申请提供了一种基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，该装置可以为一种服务器S1，参见图1，该服务器S1可以与至少一个客户端设备B1通信连接，所述客户端设备B1可以将地震初至数据发送至所述服务器S1，所述服务器S1可以在线接收所述地震初至数据。所述服务器S1可以在线或者离线对获取的地震初至数据进行预处理，然后对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，所述三维测网包括多个网格；根据所述地下速度深度空间模型得到每个网格的深度数据及射线密度数据；确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度；根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面。而后，所述服务器S1可以将生成的层析反演模型速度界面在线发送至所述客户端设备B1。所述客户端设备B1可以在线接收所述层析反演模型速度界面。
另外，参见图2，所述服务器S1还可以与至少一个数据库服务器S2通信连接，所述数据库服务器S2用于存储SPS文件。所述数据库服务器S2在线将所述SPS文件发送至所述服务器S1，所述服务器S1可以在线接收所述SPS文件，而后根据SPS文件获取地震初至数据，应用地震初至数据生成层析反演模型速度界面。
基于上述内容，所述客户端设备B1可以具有显示界面，使得用户能够根据界面查看所述服务器S1发送的所述层析反演模型速度界面。
可以理解的是，所述客户端设备B1可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等。其中，所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。
在实际应用中，生成层析反演模型速度界面的部分可以在如上述内容所述的服务器S1侧执行，即，如图1所示的架构，也可以所有的操作都在所述客户端设备B1中完成，且该所述客户端设备B1可以直接与数据库服务器S2进行通信连接。具体可以根据所述客户端设备B1的处理能力，以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备B1中完成，所述客户端设备B1还可以包括处理器，用于生成层析反演模型速度界面的具体处理。
所述服务器与所述客户端设备之间可以使用任何合适的网络协议进行通信，包括在本申请提交日尚未开发出的网络协议。所述网络协议例如可以包括TCP/IP协议、UDP/IP协议、HTTP协议、HTTPS协议等。当然，所述网络协议例如还可以包括在上述协议之上使用的RPC协议(Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用协议)、REST协议(Representational State Transfer，表述性状态转移协议)等。
图3是本发明实施例中的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法的流程示意图一。如图3所示，该基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法可以包括以下内容：
步骤S100：对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，所述三维测网包括多个网格。
其中，在进行层析反演时需要定义相关参数，包括测线(三维测网)网格、模型深度范围、初始模型、偏移距使用范围等。
三维测网的地下速度深度空间模型为预定义的模型深度范围内的模型。
步骤S200：根据所述地下速度深度空间模型得到每个网格的深度数据及射线密度数据。
步骤S300：确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度。
其中，可采用遍历方法或拟合方法获取极值。
步骤S400：根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面。
通过上述技术方案可以得知，本发明实施例提供的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，通过采用射线密度生成层析反演模型速度界面，不需要大量的表层深度数据，无需野外开展大量的微测井调查，降低采集作业成本，另一方面，由于利用了射线密度，能够更精确的刻画界面特征，所生成的速度界面与实际界面深度误差小(吻合程度高)，确保解释模型更接近实际表层模型，从而更好地满足复杂地区表层建模和静校正的需要。并且，生成速度快、自动化程度高、人工干预少，具有广泛的适用性和通用性。
图4是本发明实施例中的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法的流程示意图二；如图4所示，该基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法在包括图3所示方法的基础上，还可以包括：
步骤S10：获取地震初至数据。
具体地，首先利用采集的野外地震资料整理生成SPS文件(炮点、检波点和关系文件)，对所述SPS文件中的全部生产炮拾取预设偏移距范围内的地震初至时间得到所述地震初至数据。
值得说明的是，每个生产炮对应多个检波点，拾取距离各检波点预设偏移距范围内的检波点的地震初至时间。
该预设偏移距范围根据实际需要进行设置，例如800米至2000米，如1000米或1500米等。
图5是本发明实施例中的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法的流程示意图三。如图5所示，该基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法在包括图4所示方法的基础上，还可以包括：
步骤S250：根据预设的有效射线深度范围筛选每个网格的深度数据及射线密度数据，得到有效射线深度范围内的网格深度数据和射线密度数据。
具体地，在生成速度界面时，根据实际需要，选取该速度界面对应深度的数据进行处理以生成需要的速度界面，比如，当对浅层进行处理生成高速顶界面时，该预设的有效射线深度范围为300米：。
图6示出了步骤S300的一种具体步骤。如图6所示，该步骤S300可以包括以下内容：
步骤S310：对所述网格的预定深度范围内的深度数据及射线密度数据进行二次曲线拟合，得到深度-射线密度的二次函数。
所述二次函数为：
H＝as2+bs+c，
其中，H表示模型深度，s表示射线密度；a、b、c分别是二次函数的系数，
其中，
hi是网格i处的深度，i的取值范围为i＝1,2,…m，m是网格在垂向上的数目，si是网格i处的射线密度。
步骤S320：计算所述二次函数的极大值，得到所述网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度。
具体地，采用如下公式：
其中，smax表示所述网格的预定深度范围内的射线密度最大值；h表示所述射线密度最大值对应的深度。
图7示出了步骤S300的另一种具体步骤。如图7所示，该步骤S300可以包括以下内容：
步骤S310’：遍历所述网格的预定深度范围内的射线密度得到所述射线密度最大值；
步骤S320’：根据所述射线密度最大值获取其对应的深度。
图8示出了步骤S400的具体步骤。如图8所示，该步骤S400可以包括以下内容：
步骤S410：对所有网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值进行后处理，得到后处理数据。
其中，后处理包括异常值删除、内插和/或边界效应处理等。
步骤S420：根据预设半径对所述后处理数据进行平滑得到所有物理点位置处的深度数据。
其中，根据需要给定一个半径，对所有网格的射线密度最大值对应的深度位置进行平滑，可得到所有物理点(炮点和检波点)位置处的深度数据，所有物理点的深度数据构成的界面即为层析反演模型速度界面。
步骤S430：根据所述深度数据生成层析反演模型速度界面。
其中，可以将生成的层析反演模型速度界面用于折射反演建模或层析反演模型计算基准面静校正，然后将静校正用于地震资料的处理。
图9示出了步骤S100的具体步骤。如图9所示，该步骤S100可以包括以下内容：
步骤S110：定义三维测网网格参数、模型深度范围、初始模型以及偏移距使用范围。
其中，三维测网网格参数用于限定生成的三维测网的地下速度深度空间模型的网格单元的尺寸，模型深度范围用于限定运算量，始模型以及偏移距使用范围用于层析反演时的参数。
步骤S120：根据所述三维测网网格参数、所述模型深度范围、所述初始模型以及所述偏移距使用范围对所述地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型。
基于上述内容，本申请提供一种利用本发明实施例基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法生成LGB地区层析反演模型速度界面的场景，具体内容如下：
(1)利用采集的野外地震资料整理生成SPS文件(炮点、检波点和关系文件)；
(2)对SPS文件中全部生产炮拾取偏移距100m—2500m范围内的地震初至时间得到地震初至数据；
(3)定义三维测网网格为20m×20m×5m、模型深度范围为地表最小高程下移1000米，初始模型为梯度模型(地表起始速度400m/s，梯度为5)，偏移距使用范围为100m—2500m，对地震初至数据进行层析反演，得到该测线(测网)所定义深度范围内的地下速度深度空间模型，输出每个网格的深度数据及射线密度数据；
(4)定义有效射线的深度范围为300米，筛选每个网格的深度数据及射线密度数据，得到有效射线深度范围内的网格深度数据和射线密度数据。
(5)确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度。
(6)拾取所有网格的射线密度最大值对应的深度位置，并进行适当的编辑，如异常值删除、内插，边界效应处理等，然后按300米平滑半径对拾取的深度界面数据进行平滑，可得到所有物理点(炮点和检波点)位置处的深度界面数据，所有物理点的深度界面数据构成的界面即生成为层析反演模型的高速顶界面；
(7)将该高速顶界面用于折射反演建模或层析反演模型计算基准面静校正，然后将静校正用于地震资料的处理。
图10示出了LGB三维某Inline线采用等速度(2000v/s)界面生成的高速顶界面。图11示出了LGB三维某Inline线采用本发明实施例提供的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法生成的高速顶界面，通过对比可以发现，本发明实施例提供的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法生成的高速顶界面精度更高，更接近实际表层模型。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，可以用于实现上述实施例所描述的方法，如下面的实施例所述。由于基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置解决问题的原理与上述方法相似，因此基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图12是本发明实施例中的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置的结构框图一。如图12所示，该基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置具体包括：层析反演模块10、网格数据获取模块20、极值获取模块30以及速度界面生成模块40。
层析反演模块10对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，所述三维测网包括多个网格。
其中，在进行层析反演时需要定义相关参数，包括测线(三维测网)网格、模型深度范围、初始模型、偏移距使用范围等。
三维测网的地下速度深度空间模型为预定义的模型深度范围内的模型。
网格数据获取模块20根据所述地下速度深度空间模型得到每个网格的深度数据及射线密度数据。
极值获取模块30确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度。
其中，可采用遍历方法或拟合方法获取极值。
速度界面生成模块40根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面。
通过上述技术方案可以得知，本发明实施例提供的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，通过采用射线密度生成层析反演模型速度界面，不需要大量的表层深度数据，无需野外开展大量的微测井调查，降低采集作业成本，另一方面，由于利用了射线密度，能够更精确的刻画界面特征，所生成的速度界面与实际界面深度误差小(吻合程度高)，确保解释模型更接近实际表层模型，从而更好地满足复杂地区表层建模和静校正的需要。并且，生成速度快、自动化程度高、人工干预少，具有广泛的适用性和通用性。
在一个可选的实施例中，参见图13，该基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置还可以包括：初至数据获取模块9以及数据筛选模块25。
初至数据获取模块9获取地震初至数据。
具体地，所述初至数据获取模块包括：SPS文件获取单元以及数据拾取单元。
SPS文件获取单元用于获取SPS文件，其中，利用采集的野外地震资料整理生成SPS文件(炮点、检波点和关系文件)；数据拾取单元对所述SPS文件中的全部生产炮拾取预设偏移距范围内的地震初至时间得到所述地震初至数据。
值得说明的是，每个生产炮对应多个检波点，拾取距离各检波点预设偏移距范围内的检波点的地震初至时间。
该预设偏移距范围根据实际需要进行设置，例如800米至2000米，如1000米或1500米等。
数据筛选模块25根据预设的有效射线深度范围筛选每个网格的深度数据及射线密度数据，得到有效射线深度范围内的网格深度数据和射线密度数据。
具体地，在生成速度界面时，根据实际需要，选取该速度界面对应深度的数据进行处理以生成需要的速度界面，比如，当对浅层进行处理生成高速顶界面时，该预设的有效射线深度范围为：300米。
图14示出了极值获取模块30的一种具体架构。如图14所示，该极值获取模块30可以包括：拟合单元31以及计算单元32。
拟合单元31对所述网格的预定深度范围内的深度数据及射线密度数据进行二次曲线拟合，得到深度-射线密度的二次函数；
所述二次函数为：
H＝as2+bs+c，
其中，H表示模型深度，s表示射线密度；a、b、c分别是二次函数的系数，
其中，
hi是网格i处的深度，i的取值范围为i＝1,2,…m，m是网格在垂向上的数目，si是网格i处的射线密度。
计算单元32计算所述二次函数的极大值，得到所述网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度。
具体地，采用如下公式：
其中，smax表示所述网格的预定深度范围内的射线密度最大值；h表示所述射线密度最大值对应的深度。
图15示出了极值获取模块30的另一种具体架构；如图15所示，该极值获取模块30可以包括：遍历单元31’以及深度获取单元32’。
遍历单元31’遍历所述网格的预定深度范围内的射线密度得到所述射线密度最大值；
深度获取单元32’根据所述射线密度最大值获取其对应的深度。
图16示出了速度界面生成模块40的具体架构；如图16所示，该速度界面生成模块40可以包括：后处理单元41、平滑单元42以及生成单元43。
后处理单元41对所有网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值进行后处理，得到后处理数据；
其中，后处理包括异常值删除、内插和/或边界效应处理等。
平滑单元42根据预设半径对所述后处理数据进行平滑得到所有物理点位置处的深度数据；
其中，根据需要给定一个半径，对所有网格的射线密度最大值对应的深度位置进行平滑，可得到所有物理点(炮点和检波点)位置处的深度数据，所有物理点的深度数据构成的界面即为层析反演模型速度界面。
生成单元43根据所述深度数据生成层析反演模型速度界面。
其中，可以将生成的层析反演模型速度界面用于折射反演建模或层析反演模型计算基准面静校正，然后将静校正用于地震资料的处理。
图17示出了层析反演模块10的具体架构。如图17所示，该层析反演模块10可以包括：参数定义单元11以及层析反演单元12。
参数定义单元11定义三维测网网格参数、模型深度范围、初始模型以及偏移距使用范围；
其中，三维测网网格参数用于限定生成的三维测网的地下速度深度空间模型的网格单元的尺寸，模型深度范围用于限定运算量，始模型以及偏移距使用范围用于层析反演时的参数。
层析反演单元12根据所述三维测网网格参数、所述模型深度范围、所述初始模型以及所述偏移距使用范围对所述地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型。
上述实施例阐明的装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为电子设备，具体的，电子设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
在一个典型的实例中电子设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现下述步骤：
对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，所述三维测网包括多个网格；
根据所述地下速度深度空间模型得到每个网格的深度数据及射线密度数据；
确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度；
根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面。
从上述描述可知，本发明实施例提供的电子设备，可用于生成层析反演模型速度界面，通过采用射线密度生成层析反演模型速度界面，不需要大量的表层深度数据，无需野外开展大量的微测井调查，降低采集作业成本，另一方面，由于利用了射线密度，能够更精确的刻画界面特征，所生成的速度界面与实际界面深度误差小，确保解释模型更接近实际表层模型，从而更好地满足复杂地区表层建模和静校正的需要。
下面参考图18，其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备600的结构示意图。
如图18所示，电子设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM))603中的程序而执行各种适当的工作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM602、以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口606。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。
特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现下述步骤：
对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，所述三维测网包括多个网格；
根据所述地下速度深度空间模型得到每个网格的深度数据及射线密度数据；
确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度；
根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面。
从上述描述可知，本发明实施例提供的计算机可读存储介质，可用于生成层析反演模型速度界面，通过采用射线密度生成层析反演模型速度界面，不需要大量的表层深度数据，无需野外开展大量的微测井调查，降低采集作业成本，另一方面，由于利用了射线密度，能够更精确的刻画界面特征，所生成的速度界面与实际界面深度误差小，确保解释模型更接近实际表层模型，从而更好地满足复杂地区表层建模和静校正的需要。
在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (22)
1.一种基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，其特征在于，包括：
对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，所述三维测网包括多个网格；
根据所述地下速度深度空间模型得到每个网格的深度数据及射线密度数据；
确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度；
根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面。
2.根据权利要求1所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，其特征在于，所述确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度包括：
对所述网格的预定深度范围内的深度数据及射线密度数据进行二次曲线拟合，得到深度-射线密度的二次函数；
计算所述二次函数的极大值，得到所述网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度。
3.根据权利要求2所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，其特征在于，所述二次函数为：
H＝as2+bs+c，
其中，H表示模型深度，s表示射线密度；a、b、c分别是二次函数的系数，
其中，
hi是网格i处的深度，i的取值范围为i＝1,2,…m，m是网格在垂向上的数目，si是网格i处的射线密度。
4.根据权利要求3所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，其特征在于，计算所述二次函数的极大值，得到所述网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度，采用如下公式：
其中，smax表示所述网格的预定深度范围内的射线密度最大值；h表示所述射线密度最大值对应的深度。
5.根据权利要求1所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，其特征在于，所述确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度包括：
遍历所述网格的预定深度范围内的射线密度得到所述射线密度最大值；
根据所述射线密度最大值获取其对应的深度。
6.根据权利要求1所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，其特征在于，还包括：
获取地震初至数据。
7.根据权利要求6所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，其特征在于，所述获取地震初至数据，包括：
获取SPS文件；
对所述SPS文件中的全部生产炮拾取预设偏移距范围内的地震初至时间得到所述地震初至数据。
8.根据权利要求1所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，其特征在于，所述确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度之前，还包括：
根据预设的有效射线深度范围筛选每个网格的深度数据及射线密度数据，得到有效射线深度范围内的网格深度数据和射线密度数据。
9.根据权利要求1所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，其特征在于，所述根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面，包括：
对所有网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值进行后处理，得到后处理数据；
根据预设半径对所述后处理数据进行平滑得到所有物理点位置处的深度数据；
根据所述深度数据生成层析反演模型速度界面。
10.根据权利要求9所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，其特征在于，所述后处理包括：异常值删除、内插和/或边界效应处理。
11.根据权利要求1所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法，其特征在于，所述对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，包括：
定义三维测网网格参数、模型深度范围、初始模型以及偏移距使用范围；
根据所述三维测网网格参数、所述模型深度范围、所述初始模型以及所述偏移距使用范围对所述地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型。
12.一种基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，其特征在于，包括：
层析反演模块，对地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型，所述三维测网包括多个网格；
网格数据获取模块，根据所述地下速度深度空间模型得到每个网格的深度数据及射线密度数据；
极值获取模块，确定每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度；
速度界面生成模块，根据每个网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度生成层析反演模型速度界面。
13.根据权利要求12所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，其特征在于，所述极值获取模块包括：
拟合单元，对所述网格的预定深度范围内的深度数据及射线密度数据进行二次曲线拟合，得到深度-射线密度的二次函数；
计算单元，计算所述二次函数的极大值，得到所述网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值对应的深度。
14.根据权利要求12所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，其特征在于，所述极值获取模块包括：
遍历单元，遍历所述网格的预定深度范围内的射线密度得到所述射线密度最大值；
深度获取单元，根据所述射线密度最大值获取其对应的深度。
15.根据权利要求12所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，其特征在于，还包括：
初至数据获取模块，获取地震初至数据。
16.根据权利要求15所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，其特征在于，所述初至数据获取模块包括：
SPS文件获取单元，获取SPS文件；
数据拾取单元，对所述SPS文件中的全部生产炮拾取预设偏移距范围内的地震初至时间得到所述地震初至数据。
17.根据权利要求12所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，其特征在于，还包括：
数据筛选模块，根据预设的有效射线深度范围筛选每个网格的深度数据及射线密度数据，得到有效射线深度范围内的网格深度数据和射线密度数据。
18.根据权利要求12所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，其特征在于，所述速度界面生成模块包括：
后处理单元，对所有网格的预定深度范围内的射线密度最大值及与所述射线密度最大值进行后处理，得到后处理数据；
平滑单元，根据预设半径对所述后处理数据进行平滑得到所有物理点位置处的深度数据；
生成单元，根据所述深度数据生成层析反演模型速度界面。
19.根据权利要求18所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，其特征在于，所述后处理包括：异常值删除、内插和/或边界效应处理。
20.根据权利要求12所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的装置，其特征在于，所述层析反演模块包括：
参数定义单元，定义三维测网网格参数、模型深度范围、初始模型以及偏移距使用范围；
层析反演单元，根据所述三维测网网格参数、所述模型深度范围、所述初始模型以及所述偏移距使用范围对所述地震初至数据进行层析反演得到三维测网的地下速度深度空间模型。
21.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至11任一项所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法的步骤。
22.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11任一项所述的基于射线密度生成层析反演模型速度界面的方法的步骤。
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