一种基于多重信号分类的高分辨率地震波成像方法 在深层构造勘探中的应用效果。
[0122] (1)读入地震炮集数据和偏移速度文件(即上述偏移速度数据）；
[0123] (2)由偏移速度文件计算出地震波走时信息；
[0124] (3)传统Kirchhoff成像结果，如图6所示；
[0125] (4)多重信号分类的高分辨率地震波成像结果如图7所示；
[0126] 对比图2和图3,可以清楚的看出，在剖面垂向位置3.5秒处，基于多重信号分类的 高分辨率地震波成像剖面(图3)具有更好的地震波分辨率能力，如图6和图7中圆框所示，并 且对断层显示较好，如图6和图7中箭头所指位置。在深层地震弱信号成像上，相比传统 Kirchhoff成像方法，基于多重信号分类的高分辨率地震波成像方法依然具有很好的优势， 如图6和图7中方框位置所示。
[0127] 本发明实施例提供的一种高分辨率地震波成像方法，与现有技术中在地震波成像 方面存在针对信噪低的地震资料成像质量不佳和无法解决稳相点确定和地震波形选取的 问题相比，其采用多重信号分类方法对Kirchhoff偏移成像的得到的共成像点道进行计算 处理，能够准确判断稳相点并由此选取地震波形，从而能够实现有效地震信号的估计，提高 了地震波成像分辨率;其从低信噪比的采集数据中，挖掘出高分辨率的地质信息，为煤炭勘 探开发中的构造识别提供了更为精确的地震资料，在降低投入成本和减少施工风险上具有 重要意义。
[0128] 本发明实施例还提供了一种高分辨率地震波成像装置，所述装置用于执行上述一 种高分辨率地震波成像方法，参考图8，所述装置包括：
[0129] 第一获取模块11，用于获取待进行成像处理的单炮数据和单炮数据对应的偏移速 度数据;其中，单炮数据包括地下岩层界面反射或者折射的多个地震波，地震波携带有地质 信息；
[0130]地震波走时信息计算模块12,用于根据单炮数据对应的检波器空间位置和偏移速 度数据，计算单炮数据的炮点位置经地下成像空间任意一个成像点位置到检波点位置的地 震波走时信息;其中，单炮数据对应的检波器为多个，且每个检波器均设置在对应的检波点 位置上；
[0131]共成像点道集建立模块13,用于按照检波器空间位置和地震波走时信息组成的位 置点标识，从单炮数据中选取位置点标识对应的振幅值样点，得到单炮数据对应的共成像 点道集；
[0132] 计算处理模块14,用于根据多重信号分类方法对共成像点道集进行计算处理，得 到单炮数据对应的高分辨率地震波成像结果。
[0133] 进一步的，参考图9,上述高分辨率地震波成像装置中，计算处理模块14包括：
[0134] 扫描处理单元141，用于沿着振幅值样点的横向方向，对共成像点道集中每个成像 点位置对应的振幅值样点进行扫描处理，得到振幅值样点在横向方向对应的横向主能量带 范围；其中，横向主能量带范围对应的振幅值样点序列携带有地质信息；
[0135] 地震波大小判断单元142,用于沿着振幅值样点的纵向方向，对横向主能量带范围 内的每个振幅值样点进行地震波大小判断，得到对应于横向主能量带范围的纵向有效地震 波大小范围；
[0136] 成像矩阵提取单元143,用于根据横向主能量带范围及其对应的纵向有效地震波 大小范围组成的成像矩阵范围，从共成像点道集中提取成像矩阵范围对应的成像矩阵；
[0137] 估计处理单元144,用于对成像矩阵进行有效信号估计处理，得到单炮数据对应的 高分辨率地震波成像结果。
[0138] 进一步的，参考图9,上述高分辨率地震波成像装置中，扫描处理单元141包括：
[0139] 第一确定子单元1411，用于沿着振幅值样点的横向方向，确定共成像点道集中每 个成像点位置对应的振幅值样点在横向方向的横向能量带范围；
[0140] 求和处理子单元1412,用于对每一个横向能量带范围内的所有振幅值样点均进行 求和处理，得到对应于每一个横向能量带范围的振幅值样点叠加值；
[0141] 比较子单元1413，用于比较每一个横向能量带范围的振幅值样点叠加值；
[0142] 选取子单元1414,用于选取最大的振幅值样点叠加值对应的横向能量带范围为横 向主能量带范围。
[0143] 进一步的，参考图10,上述高分辨率地震波成像装置中，地震波大小判断单元142 包括：
[0144 ]零点和极性变化判断子单元14 21，用于沿着振幅值样点的纵向方向，对横向主能 量带范围内的每个振幅值样点进行零点和极性变化判断；
[0145] 第二确定子单元1422,用于在检测到横向主能量带范围内的每一个振幅值样点在 纵向方向上的零点和包括零点的正负极值时，确定正负极值对应的纵向大小范围为对应的 振幅值样点的纵向有效地震波大小范围。
[0146] 进一步的，参考图10,上述高分辨率地震波成像装置中，估计处理单元144包括：
[0147] 分解处理子单元1441，用于按照在成像矩阵的行方向选取预设数量的纵向量的方 法，对成像矩阵进行分解处理，得到多个成像子矩阵;其中，至少每两个连续的成像子矩阵 包括相同的纵向量；
[0148] 第一计算子单元1442,用于分别计算每个成像子矩阵的协方差矩阵，得到对应于 每个成像子矩阵的子协方差矩阵；
[0149] 第二计算子单元1443,用于对得到的多个子协方差矩阵进行平均计算处理，得到 平均协方差矩阵；
[0150] 第三计算子单元1444,用于通过以下公式计算平均协方差矩阵的特征向量RaV = A v;其中，Ra为平均协方差矩阵，v为平均协方差矩阵的特征向量，λ为平均协方差矩阵的特征 值；
[0151]奇异值分解处理子单元1445,用于通过以下公式对平均协方差矩阵进行奇异值分 解处理
，得到地震有效信号子空间矩阵和噪声子空间矩阵；
[0152] 第四计算子单元1446,用于根据平均协方差矩阵的特征向量和噪声子空间矩阵， 计算包括地震波成像结果的多重信号分类伪谱。
[0153] 进一步的，上述高分辨率地震波成像装置，还包括：
[0154]第二获取模块，用于获取多个单炮数据的高分辨率地震波成像结果；
[0155] 叠加处理模块，对多个单炮数据的高分辨率地震波成像结果进行叠加处理，得到 炮集数据对应的高分辨率地震波成像结果;其中，炮集数据包括多个单炮数据。
[0156] 本发明实施例提供的一种高分辨率地震波成像装置，与现有技术中在地震波成像 方面存在针对信噪低的地震资料成像质量不佳和无法解决稳相点确定和地震波形选取的 问题相比，其采用多重信号分类方法对Kirchhoff偏移成像的得到的共成像点道进行计算 处理，能够准确判断稳相点并由此选取地震波形，从而能够实现有效地震信号的估计，提高 了地震波成像分辨率;其从低信噪比的采集数据中，挖掘出高分辨率的地质信息，为煤炭勘 探开发中的构造识别提供了更为精确的地震资料，在降低投入成本和减少施工风险上具有 重要意义。
[0157] 本发明实施例所提供的进行一种高分辨率地震波成像的计算机程序产品，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。
[0158] 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，上述描述的系统、 装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0159] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以 通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分， 仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可 以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨 论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接 耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0160]所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个 网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目 的。
[0161]另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以 是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0162] 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