高效采集中的随机地震观测系统设计及数据重建

• 作者: 冯波 吴涛 徐鹏
• 来源期刊: 石油物探
• 学科: 地球科学
• 关键词: 高效采集 压缩感知采样 随机观测系统设计 “两宽一高”数据 信号稀疏度 数据重建
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 可控震源地震勘探专题
• 页码范围: 744-757
• 页数: 14页
• 分类号: P631
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1441.2020.05.008

摘要

在压缩感知采样理论下开展“两宽一高”高效地震数据采集,在可控的投资成本下能获得更高质量的成像结果.提出了随机采样观测系统设计的基本原则,即在高密度地震数据采集(或常规地震数据采集)观测系统建立的基础网格的基础上,按照高斯随机采样的理论要求,将规则欠采样的网格作为高斯随机采样位置的期望,分别在炮集范围进行空间随机检波点位置的设计和在整个工区进行空间随机炮点位置的设计.以特征波场(初至波场或标志性的反射波场)为随机观测系统感知的对象,用频率域地震数据Hankel矩阵的低秩特性作为稀疏性的度量标准,通过生成符合高斯分布的随机观测系统,测试随机采样加稀疏提升算法对于恢复无假频的地震数据能力及其影响因素.数值实验结果表明,随机采样加压缩感知数据重建后,可以较好地恢复密网格采样数据.同时,相对于随机采样和规则采样的地震数据,重建数据的偏移成像质量都有所提升.实际应用中,若考虑近地表散射噪声和静校正量等因素,则对随机观测系统的设计及数据重建算法提出了更高的要求.