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SA: 深度学习去噪算法提升城市环境地震监测能力（图）
深度学习 去噪算法 城市环境 地震监测
2023/1/14
世界上很多大城市，如旧金山、洛杉矶、东京，以及我国的北京、重庆、成都等处于活动断层带上，地震风险等级较高。城市区域较高的人口、建筑密度，一方面增大了地震灾害的风险；另一方面，人类活动产生各种强噪声，极大地污染了地震记录，降低了检测灵敏度，增加了误检测率，为地震监测带来了困难。因此，压制城市地震噪声水平，提高信噪比，进而加强地震监测能力对高风险城市区域的防震减灾具有重要的意义。
瞬变电磁法（Transient Electromagnetics, TEM）是一种基于电磁感应定律的地球物理方法。传统TEM观测装置均布设在地表上，工作效率相对较低，尤其在沙漠、戈壁、山地、湿地、水网密集区域难以快速开展工作。为此，将探测装备搭载于飞行平台上，从而产生了航空瞬变电磁法（Airborne TEM, ATEM）。然而，相对于地面静态观测，由于观测位置离地较远，且观测过程始终处于运动状态...
模型约束下的在线字典学习地震弱信号去噪方法
在线字典学习 地震去噪 模型约束 数据驱动
2019/2/27
本文针对噪声成分和噪声结构的复杂性及弱信号的特征，发展了最新的在线字典学习去噪方法.在线字典学习去噪方法是以数据驱动的方式，反复进行学习构建字典方式，求得信号的稀疏性解以实现对信号的去噪，在此基础上，提出了数据驱动与模型驱动联合的模型约束下的在线字典学习去噪方法，先通过模型驱动方式获得一个较优质的学习样本以构建字典再进行去噪处理.通过和传统小波变换进行理论地震合成记录的效果对比，在高噪声比例的弱信...
地震数据本质上是时变的，不仅有效同相轴表现出确定性信号的时变特征，而且复杂地表和构造条件以及深部探测环境总是引入时变的非平稳随机噪声.标准的频率-空间域预测滤波只适合压制平面波信号假设下的平稳随机噪声，而处理非平稳地震随机噪声时，需要将数据体分割为小窗口进行分析，但效果不够理想，而传统非预测类随机噪声压制方法往往适应性不高，因此开发能够保护地震信号时变特征的随机噪声压制方法具有重要的工业价值.压缩...
曲波变换阈值去噪方法是一种有效的随机噪音压制方法,其去噪效果取决于阈值的选取,且存在过度平滑和环绕效应2种固有缺陷。各向异性扩散滤波方法是一种基于热扩散偏微分方程的边界保持的滤波方法,适用于信噪比较高的地震纹理图像,往往用于图像增强。基于对曲波变换阈值的分析,充分结合2种去噪方法的优点,提出了一种有效的联合去噪算法,避开了曲波阈值选取的困难,实现了边界和振幅的保持,改善了曲波变换阈值方法的缺陷。通...
基于高维小波变换提出了一种高抗噪性的断层及地质体边缘检测技术。首先对三维地震数据体进行希尔伯特变换得到复地震道，求取相位余弦属性；然后利用高维小波变换把相位余弦变换到包含三维坐标（3个变量）、倾角、方位角和尺度等6个变量的高维空间，通过固定坐标和尺度，扫描倾角和方位角得到高信噪比的不连续性检测结果，以有效压制倾斜地层层间不连续带来的伪边界信息。模型试验和实际资料算例表明，该技术与常用的C3算法相比...
基于一种改进凸集投影方法的地震数据同时插值和去噪
去噪 插值 反演
2015/8/31
基于稀疏反演的地震插值方法是一种重要的插值方法, 然而大多数这类方法只针对无噪声数据或者高信噪比数据插值.实际上, 地震数据含有各种噪声, 使得插值问题变得更加困难.凸集投影方法是一种高效的插值算法, 但是对于含噪声数据的插值效果不理想, 针对含噪声数据提出的加权凸集投影方法能够实现同时插值和去噪, 但是除了最小阈值需要认真选取外, 增加一个权重因子来实现去噪功能.本文由迭代阈值算法推导出加权凸集...
高保真高信噪比地震资料的获取方法
组合检波 平均效应 保真 一点法地震
2016/3/1
以检波器组合为例,通过射线追踪模拟,揭示了组合基距和炮检距变化与反射波波形特征和信号频谱的关系,讨论了组合基距变化对信号保真度和分辨率的影响。利用波动方程正演,对比分析了组合基距变化对小断层和砂岩尖灭的成像结果,说明常规检波器组合对小尺度地质目标存在平均效应,会降低横向分辨率。结合实际资料分析,进一步说明常规检波器组合方法获得的地震记录是非保真的,对有效信号造成极大的伤害,地震分辨率降低明显。因此...
改进的矢量分解压噪方法
带通滤波 小波阈值去噪 角度域
2015/5/15
矢量分解压噪方法利用噪声偏离有效信号的夹角压制噪声,是一种经典的角度域去噪技术。文中在简要分析矢量分解压噪方法及其现有改进措施的基础上,针对该方法的理论误差来源和算法特点,提出了应用"曲边时窗"进一步改进的技术思路和方案。实施的关键在于根据时窗内各道与时窗中间道达到最大相关时的最佳时移值,建立在纵向上按道分割、在横向上按最佳时移值进行曲线分割的曲边时窗。利用数值模拟和实际数据对比了方法改进前、后的...
地面微地震数据的信噪比很低,严重地影响初至拾取的精度及反演结果的可靠性。为此,研究了基于字典训练的稀疏表示去噪方法,通过曲波变换估算了剖面中的噪声方差,从而将该法用于实际地面微地震资料去噪中;为了改善在低信噪比时的去噪效果,研究了小波域的稀疏表示去噪方法,并与普通的稀疏表示去噪方法进行了定量分析。理论模型及实际资料的处理结果表明:1迭代次数及字典原子的大小会对去噪结果产生较大影响,去噪后数据的信噪...
基于经验模态分解及独立成分分析的微震信号降噪方法
经验模态分解 独立成分分析 互相关
2015/4/1
针对微震信号具有高噪声、突变快、随机性强等特点,基于经验模态分解(EMD)及独立成分分析(ICA)提出一种微震信号降噪方法.首先,对含噪信号进行EMD分解,获得一系列按频率从高到低的内蕴模态函数(IMF),利用原信号与各IMF之间的互相关系数辨识出噪声与信号的分界,将分界之上的高频噪声滤除;其次,为有效去除分界IMF中的模态混叠噪声,基于ICA算法对分界IMF进行盲源分离,提取其中的微震有效信号,...
微震监测是直观评价压裂过程和压裂效果的有效手段.微震事件识别是微震监测的首要步骤.然而对于低信噪比微震监测数据，常规识别方法很难取得满意效果.基于微震事件在时频域中的稀疏性，本文提出利用Renyi熵值表示微震监测数据的时频稀疏程度，并以时频距离为约束条件，建立以低熵值的道数为判别阈值的目标函数.本文方法能在识别出微震事件的同时，恢复出较为清晰的微震事件.通过数值计算和对实际监测数据的测试，表明该方...
利用GeoEast系统处理低信噪比地震资料
信噪比 噪声压制 弯线叠前时间偏移 叠前数据能量调整
2014/7/22
M工区地下构造复杂，速度随时空变化剧烈，地震资料信噪比及反射能量受地质因素影响严重，造成地震资料信噪比较低，地震数据处理首先面临静校正问题。为使最终处理成果准确反映地层发育状况及构造发育特征，采取了保护弱反射信号、提高资料信噪比、建立精确的速度场等措施，确保了断点、断面准确归位成像。实际地震资料处理结果表明：应用GeoEast处理系统可以有效提高低信噪比地震资料的信噪比；针对低信噪比资料的噪声压制...
体τ-p变换技术将常规二维τ-p变换去噪方法应用于三维叠后数据体, 可显著提高信噪比。OVT(Offset Vector Tile)域道集可延展至全工区的单次覆盖特性, 便于在叠前应用体τ-p变换技术。在OVT域将体τ-p变换技术应用于TG地区实际低信噪比数据, 并与常规3D-RNA技术进行对比, 结果表明: 无论是在去噪未实施偏移前还是在去噪实施偏移后, 体τ-p变换技术压制随机噪声、提高信噪比...