CN115480304A - 地震面波自动识别及压制方法 - Google Patents

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CN115480304A CN202110606529.8A CN202110606529A CN115480304A CN 115480304 A CN115480304 A CN 115480304A CN 202110606529 A CN202110606529 A CN 202110606529A CN 115480304 A CN115480304 A CN 115480304A
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王静轩
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Abstract

本发明提供一种地震面波自动识别及压制方法，包括：步骤1，根据原始地震单炮记录，利用修正S变换对不同偏移距的地震单炮记录进行时频分析；步骤2，在时间—频率—偏移距域谱内进行面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的同步自动识别；步骤3，在修正S变换时频谱中提取单频段地震单炮记录；步骤4，对单频段地震单炮记录进行径向道变换；步骤5，在径向道变换域内对不同的单频段地震单炮记录进行变频率的动态滤波；步骤6，将所有单频段地震单炮记录中提取的面波噪音进行径向道逆变换。该地震面波自动识别及压制方法充分考虑频率、视速度、频散特性和能量变化四个方面的特征，从而更好的将面波噪音提取出来。

Description

地震面波自动识别及压制方法
技术领域
本发明涉及油气地球物理地震资料处理领域，特别是涉及到一种地震面波自动识别及压制方法。
背景技术
随着油气勘探开发程度的不断加深，对地震资料的信噪比和分辨率提出了更高的要求。地震面波作为一种规则干扰，普遍存在于陆上地震资料中，它具有低频、强能量、低速的特征，面波能量是有效信号能量的十几倍左右，在炮集上呈近似线性分布，面波与有效信号交织重叠在一起。面波主要分布于地震记录的近炮检距。传统的检波器组合接收方式有利于压制面波，而随着单点高密度地震技术的推广应用，面波严重降低了地震资料的信噪比，地震资料中的有效信号淹没于噪音中，严重影响了地震资料的品质，面波压制是地震资料处理环节中至关重要的一步。
针对面波频率低、能量强、视速度低等特征，国内外学者提出了大量的面波噪音压制方法，目前面波压制方法主要包括：
基于频率差异的带通滤波方法，根据地震资料中面波的频率分布范围，设计高通滤波器，设置滤波器的低截频，对地震资料进行滤波处理，滤掉低于低截频的成份，从而实现面波处理。带通滤波方法比较简单，但将低截频以下的有效信号都滤掉了，损失了低频有效信号。频率空间域相干噪声衰减方法是在面波频率范围的数据上进行的，基于最小平法误差准则，在每个频率上分别估计面波。通过速度和频率两个参数对面波出现区域进行限制，对范围以外的地震信号影响较小。
基于视速度差异的频率—波数域压制面波方法，对地震数据进行二维傅里叶变换得到频率—波数谱，由于面波与有效信号在视速度上存在差异，所以在频率—波数谱中面波低频与有效信号是分开的。对面波区域进行切除，然后进行二维傅里叶反变换得到去除面波的地震数据。
基于频率和视速度的自适应面波衰减方法，将地震数据变换到时频域，根据面波和有效信号在频率、能量和空间分布范围的差异，首先检测出面波在时间、空间上的分布范围，然后根据面波的频带范围，进行分频加权压制面波。
专利CN104345341A提出了一种基于区域约束的分频段能量地震面波处理方法，利用小波变换对地震数据进行分频处理，在不同时窗、不同频带内计算时窗内的平均振幅值，采用累计叠加统计分析方法设置振幅门槛值，将压制因子公式计算得到的新振幅值替换原来的振幅值，从而实现面波压制。
专利CN104614769B提出了一种压制地震面波的聚束滤波方法，分析地震记录的瑞雷面波每一个频率的空间、时间、振幅分布，通过频散曲线提取等方法，得到瑞雷面波的传播特征，然后对面波的脉冲序列经傅里叶变换后的结果进行估计、合并，利用确定的参数构造一个面波聚束滤波器，对滤波输出数据求傅里叶反变换即可得到滤波后的有效信号。
专利CN105319591A提出了基于径向道变换的SVD自适应面波压制方法，即首先利用径向道变换使面波频带向更低频率范围移动，其次利用低通滤波在径向道域得到低频面波信号，然后利用奇异值分解方法将面波中有效低频信号分离出来，最后从原始数据中将面波减掉。专利CN104375185A提出了一种从地震记录中去除面波的方法和装置，利用小波分频获取不同频段的地震记录，对包含面波的地震记录进行径向道变换，然后进行高通滤波，最后进行小波重构得到去除面波的地震记录。
目前面波压制方法主要存在两个方面的不足，一方面是面波识别不准确，对不含有面波的数据也进行处理，破坏有效信号；另一方面是面波压制损失了低频有效信号。压制面波过程中，在时间—偏移距域地震单炮记录中通过划取时窗的方法，存在时窗拾取工作量大，人为因素影响大的不足，通常对所有数据均进行处理，不含有面波的数据在处理过程中损失了有效信号。通过分频带处理方法、径向道变换方法或频率—波数域压制面波方法，能够发挥面波和有效信号在频率和视速度方面的差异特征，但是低频段的有效信号仍然受到损失，不利于后续的资料解释和储层反演工作。
以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的地震面波自动识别及压制方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种充分考虑频率、视速度、频散特性和能量变化四个方面特征，从而更好的将面波噪音提取出来的地震面波自动识别及压制方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：地震面波自动识别及压制方法，该地震面波自动识别及压制方法包括：
步骤1，根据原始地震单炮记录，利用修正S变换对不同偏移距的地震单炮记录进行时频分析；
步骤2，在时间—频率—偏移距域谱内进行面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的同步自动识别；
步骤3，在修正S变换时频谱中提取单频段地震单炮记录；
步骤4，对单频段地震单炮记录进行径向道变换；
步骤5，根据面波的频散特性和能量变化特征，在径向道变换域内对不同的单频段地震单炮记录进行变频率的动态滤波；
步骤6，将所有单频段地震单炮记录中提取的面波噪音进行径向道逆变换。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1中，根据原始地震单炮记录，利用修正S变换对不同偏移距的地震单炮记录进行时频分析，地震单炮记录的时间—频率—偏移距域谱计算公式如下：
Figure BDA0003093732420000031
其中：s(t,offset)为导入的不同偏移距原始地震单炮记录，t为时间，单位ms，offset为偏移距，单位m；ST(α,fre,offset)是s(t,offset)的时间—频率—偏移距域谱，α为窗函数的时间位置，单位ms，fre为频率，单位Hz；参数β和λ是修正S变换的调节参数。
在步骤2中，面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的四同步自动识别公式如下：
Figure BDA0003093732420000041
其中：R(t,fre,w,eng)为四同步识别结果，t为时间，单位ms，fre为频率，单位Hz，w为范围，单位m，eng为能量，无量纲单位；当能量差值|ST(ti,fre,w)|-|ST(ti-1,fre,w)|满足识别条件时，t1＝ti，i为采样点数，t2为地震单炮记录长度，单位ms；当能量差值|ST(t,frej,w)|-|ST(t,frej-1,w)|满足识别条件时，fre1为起始频率值，fre2＝frej，j为时频谱频率采样间隔，单位Hz；当能量差值|ST(t,fre,wk)|-|ST(t,fre,wk-1)|满足识别条件时，w1为起始偏移距，w2＝wk，k为偏移距间隔，单位m；eng1和eng2为分布能量识别范围，是根据地震单炮记录中面波和有效信号的能量计算得到的。
在步骤2中，将地震单炮记录分解成含有面波数据和不含有面波数据，只针对面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量内的数据进行噪音压制，从而保护有效信号不受损失。
在步骤3中，充分考虑面波的频散特性和能量变化特征，面波在不同频率段的视速度和能量是不同的，在修正S变换时频谱中提取单频段地震单炮记录，即将地震单炮记录分解成N个单频段地震单炮记录sj(t,offset)，j＝1,2,…,N，N为面波分布最大频率值，t为时间，单位ms，offset为偏移距，单位m。
在步骤4中，对单频段地震单炮记录进行径向道变换，单频段地震单炮记录的径向道变换公式如下：
Figure BDA0003093732420000051
其中：RT[]为径向道变换，sj(t,offset)为单频段地震单炮记录，t为时间，单位ms，offset为偏移距，单位m；
Figure BDA0003093732420000052
为径向道变换后数据，t0为起始时间，单位ms，offset0为起始偏移距，单位m。
在步骤5中，根据面波的频散特性和能量变化特征，在径向道变换域内对不同的单频段地震单炮记录进行变频率的动态滤波，充分考虑频率、视速度、频散特性和能量变化四个方面的特征，变频率动态滤波公式如下：
φi,j,k＝fre(fre1,fre2)×vel(vel1,vel2)×fv(fv1,fv2)×eng(eng1,eng2)
其中：fre为频率，单位Hz，由于径向道变换后不同频率向低频段移动的幅度不同，在不同单频段地震单炮记录处理过程中，设置不同的滤波频率值，实现变频率处理；vel为视速度，单位m/s，径向道变换后得到时间—视速度域数据，不同视速度的分布范围不同，不同单频地震单炮记录中的面波视速度也是不同的，根据面波的视速度范围设置滤波参数；fv为频散特性，无量纲单位，面波中不同频率的传播速度不同，单频段地震单炮记录的频散特性各有特点，根据不同单频段的频散特性设置滤波参数；eng为能量，无量纲单位，不同单频段地震单炮记录的面波能量是不同的，根据能量分布范围进行动态滤波处理。
在步骤5中，对所有单频段地震单炮记录进行变频率动态滤波处理，将面波噪音提取出来。
在步骤6中，将所有单频段地震单炮记录中提取的面波噪音进行径向道逆变换，并将面波噪音从原始地震单炮记录中减掉，从而实现了面波噪音的自动识别与压制。
本发明中的地震面波自动识别及压制方法，利用修正S变换对不同偏移距的地震单炮记录进行时频分析，在时间—频率—偏移距域内进行面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的同步自动识别，通过面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的四同步自动识别处理，将地震单炮记录分解成含有面波数据和不含有面波数据，在后续处理过程中只针对含有面波数据进行噪音压制，不含有面波数据不进行处理，从而最大程度地保护有效信号不受损失。在面波压制过程中，充分考虑面波的频散特性和能量变化特征，面波在不同频率段的视速度和能量是不同的，因此在修正S变换时频谱中提取单频段地震单炮记录，即将地震单炮记录分解成N个单频段地震单炮记录，N为面波最大频率值，对单频段地震单炮记录进行径向道变换，径向道变换使得面波频率向更低频段移动，根据面波的频散特性和能量变化特征，在径向道变换域内对不同的单频段地震单炮记录进行变频率的动态滤波，充分考虑频率、视速度、频散特性和能量变化四个方面的特征，从而更好的将面波噪音提取出来。
附图说明
图1为本发明的地震面波自动识别及压制方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明的一具体实施例中处理前地震单炮记录的示意图；
图3为本发明的一具体实施例中地震单炮记录的二维时频谱的示意图；
图4为本发明的一具体实施例中10Hz单频地震单炮记录的示意图；
图5为本发明的一具体实施例中10Hz单频地震单炮记录的径向道变换的示意图；
图6为本发明的一具体实施例中径向道域10Hz单频地震单炮记录去噪处理后结果的示意图；
图7为本发明的一具体实施例中径向道域10Hz单频地震单炮记录去噪处理后压制的面波的示意图；
图8为本发明的一具体实施例中径向道域压制的面波噪音干扰的示意图；
图9为本发明的一具体实施例中压制的面波噪音干扰的示意图；
图10为本发明的一具体实施例中压制面波后的地震单炮记录的示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
本发明中的地震面波自动识别及压制方法，首先利用修正S变换对不同偏移距的地震单炮记录进行时频分析，在时间—频率—偏移距域内进行面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的同步自动识别，只针对面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量内的数据进行噪音压制，从而保护有效信号不受损失；其次，在修正S变换时频谱中提取单频段地震单炮记录，即将地震单炮记录分解成N个单频段地震单炮记录，N为面波最大频率值；然后对单频段地震单炮记录进行径向道变换，在径向道变换域内进行变频率的动态滤波，对所有单频段地震单炮记录进行处理后，从而将面波噪音提取出来；最后，将所有单频段地震单炮记录中提取的面波噪音进行径向道逆变换，并将面波噪音从原始地震单炮记录中减掉，从而实现了面波噪音的自动识别与压制。
在应用本发明的一具体实施例1中，如图1所示，本发明的地震面波自动识别及压制方法包括了以下步骤：
第一步：导入原始地震单炮记录(图2)，利用修正S变换对不同偏移距的地震单炮记录进行时频分析(图3)，地震单炮记录的时间—频率—偏移距域谱计算公式如下：
Figure BDA0003093732420000081
其中：s(t,offset)为导入的不同偏移距原始地震单炮记录，t为时间，单位ms，offset为偏移距，单位m；ST(α,fre,offset)是s(t,offset)的时间—频率—偏移距域谱，α为窗函数的时间位置，单位ms，fre为频率，单位Hz；参数β和λ是修正S变换的调节参数。
第二步：在时间—频率—偏移距域谱内进行面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的同步自动识别，面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的四同步自动识别公式如下：
Figure BDA0003093732420000082
其中：R(t,fre,w,eng)为四同步识别结果，t为时间，单位ms，fre为频率，单位Hz，w为范围，单位m，eng为能量，无量纲单位；当能量差值|ST(ti,fre,w)|-|ST(ti-1,fre,w)|满足识别条件时，t1＝ti，i为采样点数，t2为地震单炮记录长度，单位ms；当能量差值|ST(t,frej,w)|-|ST(t,frej-1,w)|满足识别条件时，fre1为起始频率值，fre2＝frej，j为时频谱频率采样间隔，单位Hz；当能量差值|ST(t,fre,wk)|-|ST(t,fre,wk-1)|满足识别条件时，w1为起始偏移距，w2＝wk，k为偏移距间隔，单位m；eng1和eng2为分布能量识别范围，是根据地震单炮记录中面波和有效信号的能量计算得到的。
将地震单炮记录分解成含有面波数据和不含有面波数据，只针对面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量内的数据进行噪音压制，从而保护有效信号不受损失。
第三步：充分考虑面波的频散特性和能量变化特征，面波在不同频率段的视速度和能量是不同的，在修正S变换时频谱中提取单频段地震单炮记录，即将地震单炮记录分解成N个单频段地震单炮记录sj(t,offset)，j＝1,2,…,N，N为面波分布最大频率值，t为时间，单位ms，offset为偏移距，单位m。图4为10Hz单频地震单炮记录，以10Hz单频地震单炮记录处理为例。
第四步：对单频段地震单炮记录进行径向道变换，单频段地震单炮记录的径向道变换公式如下：
Figure BDA0003093732420000091
其中：RT[]为径向道变换，sj(t,offset)为单频段地震单炮记录，t为时间，单位ms，offset为偏移距，单位m；
Figure BDA0003093732420000092
为径向道变换后数据，t0为起始时间，单位ms，offset0为起始偏移距，单位m。
径向道变换使得面波频率向更低频段移动，有利于面波噪音的压制。图5为10Hz单频地震单炮记录的径向道变换。
第五步：根据面波的频散特性和能量变化特征，在径向道变换域内对不同的单频段地震单炮记录进行变频率的动态滤波，充分考虑频率、视速度、频散特性和能量变化四个方面的特征，变频率动态滤波公式如下：
φi,j,k＝fre(fre1,fre2)×vel(vel1,vel2)×fv(fv1,fv2)×eng(eng1,eng2)
其中：fre为频率，单位Hz，由于径向道变换后不同频率向低频段移动的幅度不同，在不同单频段地震单炮记录处理过程中，设置不同的滤波频率值，实现变频率处理；vel为视速度，单位m/s，径向道变换后得到时间—视速度域数据，不同视速度的分布范围不同，不同单频地震单炮记录中的面波视速度也是不同的，根据面波的视速度范围设置滤波参数；fv为频散特性，无量纲单位，面波中不同频率的传播速度不同，单频段地震单炮记录的频散特性各有特点，根据不同单频段的频散特性设置滤波参数；eng为能量，无量纲单位，不同单频段地震单炮记录的面波能量是不同的，根据能量分布范围进行动态滤波处理。图6为径向道域10Hz单频地震单炮记录去噪处理后结果，图7为径向道域10Hz单频地震单炮记录去噪处理后压制的面波。
对所有单频段地震单炮记录进行变频率动态滤波处理后，从而更好的将面波噪音提取出来。图8为径向道域压制的面波噪音干扰。
第六步：将所有单频段地震单炮记录中提取的面波噪音进行径向道逆变换，图9为压制的面波噪音干扰，并将面波噪音从原始地震单炮记录中减掉，图10为压制面波后的地震单炮记录，从而实现了面波噪音的自动识别与压制。
实施例2：
在应用本发明的具体实施例2中，本发明的地震面波自动识别及压制方法包括了以下步骤：
第一步：导入原始地震单炮记录，利用修正S变换对不同偏移距的地震单炮记录进行时频分析，地震单炮记录的时间—频率—偏移距域谱计算公式如下：
Figure BDA0003093732420000101
其中：s(t,offset)为导入的不同偏移距原始地震单炮记录，t为时间，单位ms，offset为偏移距，单位m；ST(α,fre,offset)是s(t,offset)的时间—频率—偏移距域谱，α为窗函数的时间位置，单位ms，fre为频率，单位Hz；参数β和λ是修正S变换的调节参数，根据不同的地震资料特点，可以设置对应的调节参数大小，在此取值β＝2.0、λ＝1.0。
第二步：在时间—频率—偏移距域谱内进行面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的同步自动识别。
第三步：充分考虑面波的频散特性和能量变化特征，面波在不同频率段的视速度和能量是不同的，在修正S变换时频谱中提取单频段地震单炮记录，即将地震单炮记录分解成N个单频段地震单炮记录sj(t,offset)，j＝1,2,…,N，N为面波分布最大频率值，t为时间，单位ms，offset为偏移距，单位m。根据面波的分布频率范围，N取值15，即将地震单炮记录分解成15个单频段数据，分别为1Hz、2Hz、3Hz，...，15Hz单频段地震单炮记录。
第四步：对15个单频段地震单炮记录分别进行径向道变换。
第五步：在径向道变换域内进行变频率的动态滤波，对15个单频段地震单炮记录进行处理后，从而将面波噪音提取出来。
第六步：将15个单频段地震单炮记录中提取的面波噪音进行径向道逆变换，并将面波噪音从原始地震单炮记录中减掉，从而实现了面波噪音的自动识别与压制。
实施例3：
在应用本发明的具体实施例3中，本发明的地震面波自动识别及压制方法包括了以下步骤：
第一步：导入原始地震单炮记录，利用修正S变换对不同偏移距的地震单炮记录进行时频分析。
第二步：在时间—频率—偏移距域谱内进行面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的同步自动识别，面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的四同步自动识别公式如下：
Figure BDA0003093732420000111
其中：R(t,fre,w,eng)为四同步识别结果，t为时间，单位ms，fre为频率，单位Hz，w为范围，单位m，eng为能量，无量纲单位。图2为原始地震单炮记录，面波具有低速、低频、强能量的特征。分布时间的识别是对每一道数据进行分析，从0时刻开始，利用能量比值方法，识别面波的出现时间，当能量差值满足条件时，即识别出来了面波的出现时刻。分布频率的识别是从频率域进行面波识别，当能量差值满足条件时，即识别出来了面波的最大频率值。分布范围的识别是从偏移距域进行面波的识别，面波主要分布于近偏移距，当能量差值满足条件时，即识别出来了面波分布的最大偏移距。
第三步：充分考虑面波的频散特性和能量变化特征，面波在不同频率段的视速度和能量是不同的，在修正S变换时频谱中提取单频段地震单炮记录。
第四步：对单频段地震单炮记录进行径向道变换。
第五步：根据面波的频散特性和能量变化特征，在径向道变换域内对不同的单频段地震单炮记录进行变频率的动态滤波。
第六步：将所有单频段地震单炮记录中提取的面波噪音进行径向道逆变换，从而实现了面波噪音的自动识别与压制。
本发明具有两方面的优势，一方面是利用修正S变换对不同偏移距的地震单炮记录进行时频分析，在时间—频率—偏移距域内进行面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的同步自动识别，通过面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的四同步自动识别处理，将地震单炮记录分解成含有面波数据和不含有面波数据，在后续处理过程中只针对含有面波数据进行噪音压制，不含有面波数据不进行处理，从而最大程度地保护有效信号不受损失。另一方面是在面波压制过程中，充分考虑面波的频散特性和能量变化特征，面波在不同频率段的视速度不同，因此在修正S变换时频谱中提取单频段地震单炮记录，即将地震单炮记录分解成N个单频段地震单炮记录，N为面波最大频率值，对单频段地震单炮记录进行径向道变换，径向道变换使得面波频率向更低频段移动，根据面波的频散特性和能量变化特征，在径向道变换域内对不同的单频段地震单炮记录进行变频率的动态滤波，充分考虑频率、视速度、频散特性和能量变化四个方面特征，从而更好的将面波噪音提取出来。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (9)

1.地震面波自动识别及压制方法，其特征在于，该地震面波自动识别及压制方法包括：
步骤1，根据原始地震单炮记录，利用修正S变换对不同偏移距的地震单炮记录进行时频分析；
步骤2，在时间—频率—偏移距域谱内进行面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的同步自动识别；
步骤3，在修正S变换时频谱中提取单频段地震单炮记录；
步骤4，对单频段地震单炮记录进行径向道变换；
步骤5，根据面波的频散特性和能量变化特征，在径向道变换域内对不同的单频段地震单炮记录进行变频率的动态滤波；
步骤6，将所有单频段地震单炮记录中提取的面波噪音进行径向道逆变换。
2.根据权利要求1所述的地震面波自动识别及压制方法，其特征在于，在步骤1中，根据原始地震单炮记录，利用修正S变换对不同偏移距的地震单炮记录进行时频分析，地震单炮记录的时间—频率—偏移距域谱计算公式如下：
Figure FDA0003093732410000011
其中：s(t,offset)为导入的不同偏移距原始地震单炮记录，t为时间，单位ms，offset为偏移距，单位m；ST(α,fre,offset)是s(t,offset)的时间—频率—偏移距域谱，α为窗函数的时间位置，单位ms，fre为频率，单位Hz；参数β和λ是修正S变换的调节参数。
3.根据权利要求1所述的地震面波自动识别及压制方法，其特征在于，在步骤2中，面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量的四同步自动识别公式如下：
Figure FDA0003093732410000021
其中：R(t,fre,w,eng)为四同步识别结果，t为时间，单位ms，fre为频率，单位Hz，w为范围，单位m，eng为能量，无量纲单位；当能量差值|ST(ti,fre,w)|-|ST(ti-1,fre,w)|满足识别条件时，t1＝ti，i为采样点数，t2为地震单炮记录长度，单位ms；当能量差值|ST(t,frej,w)|-|ST(t,frej-1,w)|满足识别条件时，fre1为起始频率值，fre2＝frej，j为时频谱频率采样间隔，单位Hz；当能量差值|ST(t,fre,wk)|-|ST(t,fre,wk-1)|满足识别条件时，w1为起始偏移距，w2＝wk，k为偏移距间隔，单位m；eng1和eng2为分布能量识别范围，是根据地震单炮记录中面波和有效信号的能量计算得到的。
4.根据权利要求3所述的地震面波自动识别及压制方法，其特征在于，在步骤2中，将地震单炮记录分解成含有面波数据和不含有面波数据，只针对面波分布时间、分布频率、分布范围、分布能量内的数据进行噪音压制，从而保护有效信号不受损失。
5.根据权利要求1所述的地震面波自动识别及压制方法，其特征在于，在步骤3中，充分考虑面波的频散特性和能量变化特征，面波在不同频率段的视速度和能量是不同的，在修正S变换时频谱中提取单频段地震单炮记录，即将地震单炮记录分解成N个单频段地震单炮记录sj(t,offset)，j＝1,2,…,N，N为面波分布最大频率值，t为时间，单位ms，offset为偏移距，单位m。
6.根据权利要求1所述的地震面波自动识别及压制方法，其特征在于，在步骤4中，对单频段地震单炮记录进行径向道变换，单频段地震单炮记录的径向道变换公式如下：
Figure FDA0003093732410000022
其中：RT[]为径向道变换，sj(t,offset)为单频段地震单炮记录，t为时间，单位ms，offset为偏移距，单位m；
Figure FDA0003093732410000031
为径向道变换后数据，t0为起始时间，单位ms，offset0为起始偏移距，单位m。
7.根据权利要求1所述的地震面波自动识别及压制方法，其特征在于，在步骤5中，根据面波的频散特性和能量变化特征，在径向道变换域内对不同的单频段地震单炮记录进行变频率的动态滤波，充分考虑频率、视速度、频散特性和能量变化四个方面的特征，变频率动态滤波公式如下：
φi,j,k＝fre(fre1,fre2)×vel(vel1,vel2)×fv(fv1,fv2)×eng(eng1,eng2)
其中：fre为频率，单位Hz，由于径向道变换后不同频率向低频段移动的幅度不同，在不同单频段地震单炮记录处理过程中，设置不同的滤波频率值，实现变频率处理；vel为视速度，单位m/s，径向道变换后得到时间—视速度域数据，不同视速度的分布范围不同，不同单频地震单炮记录中的面波视速度也是不同的，根据面波的视速度范围设置滤波参数；fv为频散特性，无量纲单位，面波中不同频率的传播速度不同，单频段地震单炮记录的频散特性各有特点，根据不同单频段的频散特性设置滤波参数；eng为能量，无量纲单位，不同单频段地震单炮记录的面波能量是不同的，根据能量分布范围进行动态滤波处理。
8.根据权利要求7所述的地震面波自动识别及压制方法，其特征在于，在步骤5中，对所有单频段地震单炮记录进行变频率动态滤波处理，将面波噪音提取出来。
9.根据权利要求1所述的地震面波自动识别及压制方法，其特征在于，在步骤6中，将所有单频段地震单炮记录中提取的面波噪音进行径向道逆变换，并将面波噪音从原始地震单炮记录中减掉，从而实现了面波噪音的自动识别与压制。
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