[发明专利]一种提高地震数据分辨率的方法

权利要求书

1.一种提高地震数据分辨率的方法，其包括以下步骤： 

1）根据输入的地震数据，建立实际衰减地震道的时间域信号u(t)； 

2）对建立的实际衰减地震道的时间域信号u(t)，构建的一系列Gabor片u(τ,t)为： 

u(τ,t)＝u(t)h(t-τ)， 

其中，h(t-τ)是中心在时间τ处的Gabor分析窗，选用高斯窗函数，即 

式中，T为高斯窗的半宽度，t为时间变量，τ为任一时间点，π为圆周率，exp为以无限不循环小数e为底的指数函数； 

3）对所有时间点τ处的Gabor片u(τ,t)做FFT变换，生成Gabor谱其中，代表不同深度水平的地震波延拓波场的Gabor谱为： 

式中，ω为角频率； 

4）在Gabor谱上应用稳定反Q滤波方法的同时联合时变带通滤波器F(τ,ω)，生成的稳定反Q滤波后的Gabor谱U(τ,ω)为： 

式中，为无条件稳定的相位校正函数，其中，ω_h为有效信号带宽的最高频率；γ(τ)=π^-1Q^-1(τ)，Q(τ)为相应地震道的Q模型，τ′为积分过程的中间变量，j为虚数单位；为稳定的振幅补偿函数，其中， 是振幅衰减函数，σ²是和信噪比相关的稳定常数，σ²与给定振幅增益限G_lim的经验关系式为：σ²=exp[-(0.23G_lim+1.63)]； 

是时变带通滤波器的函数表达式； 

5）对经稳定反Q滤波后的Gabor谱U(τ,ω)沿深度位置时间τ方向进行傅立叶逆变 换，重构得到的每一Gabor片u(τ,t)为： 

6）对重构得到的每一Gabor片u(τ,t)沿时间τ积分，得到采用时变带通滤波器与稳定反Q滤波相结合的方法处理后的时间域地震道为： 

式中，为以Gabor分析窗h(t)的形式表示的Gabor合成窗； 

7）输出采用时变带通滤波器与稳定反Q滤波相结合的方法处理后的高分辨率地震数据。 

2.如权利要求1所述的一种提高地震数据分辨率的方法，其特征在于：所述步骤4）中时变带通滤波器F(τ,ω)的设计步骤包括： 

①采用高斯函数对给定的低截止频率进行滚降： 

给定低截止频率f_L、滚降范围f_TL和衰减幅度-3dB，则高斯窗的中心位置f_L0为： 

其中，ln为自然对数， 

低频段的滚降高斯函数G_L(τ_i,f)为： 

②采用高斯函数对给定的高截止频率进行滚降： 

给定时间点τ₀对应的高截止频率值f_H、滚降范围f_TH和衰减幅度-3dB，τ₀的取值为0.5s～2.0s，则高斯窗的中心位置f_H0为： 

高频段的滚降高斯函数为： 

③分别将低截止频率和高截止频率的滚降范围f_TL和f_TH合在一起，生成时变带通 滤波器F(τ_i,f)，即 

④用时间τ表示不同时间点τ_i（i=1,2,3…），由角频率ω与频率f之间的关系式：ω＝2πf，得到时变带通滤波器F(τ,ω)为：