[发明专利]一种基于ista的高分辨率radon变换的面波频散能量谱成像方法

说明书

本发明涉及面波勘探领域，公开了一种基于ista的高分辨率radon变换的面波频散能量谱成像方法，所述方法包括：获取野外采集的d(x，t)域的面波数据，其中，t为时间；对每一道面波数据进行时域维傅里叶变换，得到d(x，f)域，其中，f为频率；基于迭代收缩阈值算法的高分辨率Radon模型将d(x，f)域变换m(p，f)域，得到高分辨率的成像结果，其中，p为慢度。可以实现高分辨面波频散谱能量成像，提高频散曲线拾取的精准性，为后续精确反演横波速度提供保障；且对低信噪比面波数据具有较好的适用性，特别是对日益剧增的城市低信噪比面波数据提供可靠的处理手段。

技术领域

本发明涉及面波勘探领域，具体涉及一种基于ista的高分辨率radon变换的面波频散能量谱成像方法。

背景技术

面波勘探是近年来发展迅速的一种浅地表勘探手段。该技术具有探测精度高、分层能力强、经济成本低等优点。利用面波勘探技术，可以进行岩土工程勘察、浅地表地质无损检测、城市地下环境实时监测及解决其他相关地质问题。

面波能量在地震波场能量中占主导部分，且面波包含了丰富的地下介质的横波速度信息。20世纪90年代末，一种近地表探测多道面波分析技术被提出，其具有抗噪强、施工便捷等优点，因此在面波勘探中得到广泛的应用。其主要流程包括四个方面：野外面波数据采集，面波频散谱能量成像，频散曲线拾取，反演横波速度结构。精准的面波频散能量谱成像是面波频散曲线反演横波速度结构中一个至关重要的步骤，目前，传统的研究方法其分辨率相对较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于ista的高分辨率radon变换的面波频散能量谱成像方法，解决现有的面波频散能量谱成像的分辨率较低的问题。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于ista的高分辨率radon变换的面波频散能量谱成像方法，所述方法包括：

获取野外采集的d(x，t)域的面波数据，其中，t为时间；

对每一道面波数据进行时域维傅里叶变换，得到d(x，f)域，其中，f为频率；

基于迭代收缩阈值算法的高分辨率Radon模型将d(x，f)域变换m(p，f)域，得到高分辨率的成像结果，其中，p为慢度。

优选地，所述方法还包括：构建高分率的频散能量谱，包括：

根据慢度计算出速度；

根据慢度与速度构建高分率的频散能量谱f-v。

优选地，所述方法还包括：求d(x，f)域的高分辨率Radon模型解，包括：

确定最小目标函数Φ：

Φ＝||d-Lm||²+β||m ||¹；

式中：d为地震数据；L为正变换算子；β为正则化参数；m为τ-p域数据；

利用最速下降法求解目标函数Φ。

优选地，利用最速下降法求解目标函数Φ，包括：

确定梯度方向：g＝L^T*r_i-1，其中，L＝e^i2πfpx，f为频率，p为慢度，x为偏移距，r₀＝d；

步长选取：k＝(g*g)/((L*g)*(L*g))；

模型更新：m_i＝T₀*m_i-1+k*g，其中，T₀为收缩算子；

其中，a为阈值，I为最大迭代次数，i为当前迭代次数，m₀＝0；