曲率放大的λ-f域高分辨率抛物Radon变换多次波压制方法

在实际数据处理中抛物Radon变换是多次波压制的一种常用手段,然而,常规Radon变换方法难以有效压制那些与一次波曲率差异较小的多次波,本文给出了曲率放大的多次波压制方法来改善多次波的压制效果。通过研究影响同相轴的曲率的参数,发现压缩炮检距或增大时差能够放大多次波和一次波曲率差异,加大一次波和多次波在Radon域的分离程度,从而提高了多次波的压制能力。为进一步提高Radon变换的计算效率和精度,采用λ-f域高分辨率抛物Radon变换,通过引入新变量λ消除了常规Radon变换算子对频率的依赖性,由于变换算子和它的逆只需要计算一次,因此显著提高了计算效率。通过理论模型和实际资料的处理表明,该方法能够较好地压制表层多次波,对于那些与一次波存在一定曲率差异的层间多次波,也具备一定的压制能力。

高分辨率地震勘探数据的噪声抑制算法研究

近年来,随着地震勘探技术的发展,高分辨率地震勘探数据成为地震勘探的重要数据源,这些数据提供了更细致、更清晰的地下结构信息,对于提高资源勘探的精度和效率具有重要意义。然而,在地震数据处理过程中,不可避免地存在噪声,严重影响了地震数据的分辨率和准确性。因此,为获得高分辨率地震数据,噪声抑制的重要性显而易见。基于此,详细讨论各类噪声的特性,探讨当前主要噪声抑制算法,比较这些算法的性能,对提高高分辨率地震勘探数据的质量,进一步揭示地下复杂结构信息,提高地震勘探和资源勘查准确性具有重要意义。

高分辨率任意可重构微波光子滤波器

提出了一种能够实现任意滤波形状的高分辨率可重构微波光子滤波器方案。利用可编程光滤波器完成抽头系数的独立灵活配置,配合使用相干探测技术实现滤波器的正负抽头,从而可以完成滤波形状的任意可重构。研究表明一个大梳齿数量的平坦光频梳被作为光源可提高抽头数量,从而实现高分辨率的滤波器的重构。除此之外,通过预先引入色散,响应中的杂散也被有效地抑制。经仿真验证,该滤波器具有93 MHz的高分辨率,杂散抑制40 dB以上,创新性地构造了具有不同中心频率的低通、带通、高通、带阻滤波器,以及矩形、高斯形、sinc形等任意滤波形状,对于后续微波光子滤波器的研究起到了引导性作用。

泥石流高分辨率遥感影像频域特征提取方法及应用

在遥感影像上深入研究泥石流的相关特征条件对泥石流的分析治理具有十分重要的现实意义。本文将泥石流不同流域分区的高分辨率遥感影像从空间域转换到频率域,基于频谱分析与频域滤波,从全局和局部建立了频谱特征和泥石流流域分区特征之间的关联,并利用频域特征对泥石流高分辨率遥感影像中不同流域分区进行识别,用支持向量机进行试验验证。结果表明,对于泥石流遥感影像,除了地物光谱特性以外,充分利用频域特征可以有效地分析和识别泥石流不同的流域分区,且识别精度最高达到95%,从而对泥石流的形成过程及不同区域进行定性和定量分析,为泥石流的防治工作提供了科学依据。

基于激光干涉的高分辨率精密位移测量研究

由于高分辨率精密位移测量过程中调制深度波动和载波相位延迟,导致相位解调中存在误差,致使测量效果较差,测量时间较长,提出基于激光干涉的高分辨率精密位移测量方法。分析激光干涉原理和位移测量原理,获取位移测量误差产生的原因,采用相位生成载波反正切解调方法解调干涉信号,通过离散卡尔曼滤波修正相位解调后正交信号的幅值和偏置,补偿相位解调误差,实现高分辨率精密位移测量。实验结果表明,所提方法的测量波动均值稳定在±1.5 nm之间,能够有效地稳定测量能力、减小测量误差、缩短测量时间。

压制噪声的高分辨率Radon变换法

Radon变换在地震处理中有诸多应用,在地震同相轴识别和估计方面有良好效果。对最小平方意义下反演和基于贝叶斯原理的稀疏约束反演的Radon变换域结果进行了对比,后者的变换效果更好,收敛能量的分辨率高,即压制了离散运算中的截断效应。又通过加噪模型数据,对比了高分辨率Radon变换方法和Radon域内的二维蒙版滤波方法,两者压制规则干扰和随机噪声的效果较好并且结果相似,但后者计算效率较高。在实际数据处理中,比较了FK滤波、高分辨率线性和抛物线Radon变换,以及二维蒙版滤波方法的去噪效果和计算效率,选择二维蒙版滤波方法最优。

基于高分辨率Radon变换的VSP波场分离方法

讨论了时间域线性Radon变换、频率域最小平方Radon变换和频率域高分辨率Radon变换等方法的基本原理。Radon变换在频率域通常采用最小平方反演的方式来实现,但由于最小平方法对于不同的p值(视慢度)范围采用相同的阻尼因子,得到的解不够精确。高分辨率Radon变换对这一缺陷进行了改进,即通过对不同的p值范围采用不同的加权值来提高解的稀疏性和精确性。具体方法是:在反演迭代过程中,根据前一次迭代的结果,通过Bayes原理将加权矩阵与前一次迭代的结果联系起来,得到新的加权矩阵;然后求解这个加权矩阵方程,得到频率域的稀疏解。设计了一个3层水平地层的地质模型,利用高分辨率Radon变换进行了VSP波场分离。τ-p域的结果表明,能量得到了很好的收敛。在分离出来的上、下行波波场记录上,波形恢复得很好,上、下行波波场的相互干扰被完全消除。

混合域高分辨率抛物Radon变换及在衰减多次波中的应用

高分辨率Radon变换存在计算效率和分辨率不能兼得的困境.时间域算法可以获得很高的分辨率,但计算效率非常低;频率域算法具有良好计算效率,但分辨率不理想.为此发展了混合域高分辨率抛物Radon变换,即对频率域抛物Radon变换引入时变的稀疏权.本文给出了一种新的混合域高分辨率抛物Radon变换实现方法,并将该算法应用于叠前数据衰减多次波.文中给出了Radon变换和衰减多次波的流程.理论和实际数据算例表明本文方法既有较高的分辨率又有很高的计算效率.

混合域高分辨率双曲Radon变换及其在多次波压制中的应用

提出了一种快速且分辨率较高的双曲Radon变换方法。首先将地震道集数据沿时间轴进行平方变换,时间平方与截距时间平方呈线性关系,使得正、反Radon变换算子在频率域解耦;其次最优化反演求解目标函数时,在时间域内稀疏约束模型,而Radon变换算子在频率域实现,即混合域方式提高Radon域内分辨率;最后在反演计算过程中引入快速收缩迭代软阈值算法(FISTA)对稀疏反演优化问题进行求解,加快了反演收敛速度。模型和实际海上数据试算结果证明了混合域双曲Radon变换方法的计算效率和分辨率都较高。

应用加权迭代软阈值算法的高分辨率Radon变换

Radon变换的分辨率是其进行地震数据处理的关键因素。基于Bayes反演理论的迭代加权方法改善了Radon变换的分辨率,但其收敛速度较慢;由于Radon变换空间的强相关性,常用的迭代软阈值方法(ISTA)应用于Radon变换反演时的收敛速度也较慢,且分辨率较低。为此,将迭代加权最小二乘法嵌入ISTA中,形成了加权ISTA算法。该方法引入高分辨Radon变换中加权矩阵的思想,利用Radon参数的先验信息约束反演误差函数,克服了ISTA收敛速度慢、分辨率低的缺点。合成记录和实际地震资料处理结果表明,该方法提高了Radon变换分辨率,在多次波分离、噪声压制中效果显著。

高分辨率抛物Radon变换法速度分析

叠加速度谱是当前速度分析的主要方法,该方法需进行人工速度谱解释且分辨率较低。抛物Radon变换法在模型空间域有较高的分辨率,这一特点为该方法应用于地震资料速度分析提供了前提。给出了用高分辨率抛物Radon变换进行叠加速度拾取的方法,基于水平或中等倾角地层CMP道集时距曲线为双曲线的假设,给出抛物Radon变换法叠加速度求取的基本原理和推导过程。方法求取叠加速度计算流程简单,运算效率较高,而且可逐一CMP道集自动实现速度求取,理论数据试算结果表明高分辨率抛物Radon变换速度分析是可行的和有效的,同时具有高精度。

自适应滤波的高分辨率遥感影像薄云去除算法

本文在借鉴遥感影像云雾去除相关研究基础上,提出了一种自适应滤波和非线性灰度变换的高分辨率遥感影像薄云雾消除方法,并与现有的几种效果较好的去云雾方法进行了对比研究。结果表明,本文提出的方法不仅能够有效降低薄云雾遮挡干扰影响,而且可以很好地保持原始影像真实的光谱特性,同时针对不同波段地物光谱特性做相应的灰度变换和融合处理,能够在很大程度上减少遥感影像的细节信息的丢失和保持图像的清晰度,是一种有效去除薄云雾覆盖的方法。

高分辨率地形资料应用对CMA-MESO模式地面气象要素的影响

真实地形包含各自不同尺度的地形特征,对各种时空大气运动有深刻影响。不同尺度的地形效应很难在数值模式的离散格点中准确刻画,是发展数值模式的难点问题之一。随着模式向亚千米级高分辨率发展,高分辨模式要求刻画出更高准确度的地形数据。本研究在CMA-MESO中引入ASTER-1s高精度地形数据和改进地形滤波函数,在滤去波长接近模式网格的小尺度地形的同时保留更多地形细节,以提高模式对地形的刻画准确度。通过冬、夏各1个月批量模拟试验结果与2万多个地面观测站点观测数据的对比,发现单独采用ASTER-1s地形而不改变CMA-MESO的地形滤波函数,模式对2 m气温和10 m风速的整体预报准确度提升较小,采用ASTER-1s地形并改进地形滤波函数明显提高了模式对2 m气温和10 m风速的预报准确度,对气温和风速的月平均均方根误差分别减少了6.4%和4.9%。夏季1个月批量试验显示,改进的新地形方案对降水预报提升较弱,未造成非真实的细碎降水分布或异常值。此外,动能谱分析新引入的地形和滤波函数未造成高频能量积累。研究结果表明新地形方案能够明显改进低层气温和风速的预报准确度,并且在数值上稳定可靠。

高分辨率地震勘探中接收系统的滤波效应

本文较系统地讨论了组合法、多次覆盖、检波器的频率、前放滤波器低截止频率的频率响应，它们组成一个接收系统的滤波器，如果有关参数选择不当，会使记录的地震信号受到很大的畸变。

高分辨率滤波算子在小波域中的提取

常规提高分辨率的地震处理方法中 ,反褶积算子局部化特征差 ,影响了算子的频率。小波变换中 ,小波函数具有非常好的局部化特征。小波变换分频处理地震资料 ,也可以得到较好的高分辨率资料 ,但是分频处理地震资料的时间较反褶积方法长。本文基于小波域分频处理方法 ,提出了一种在小波域中的时间域和频率域构造类似于反褶积算子的滤波算子 ,并且推导出了适应于高分辨率地震资料处理的导数小波函数 ,在时间域采用反褶积方法处理高分辨地震资料。实际资料的应用证明 ,这是一种快速小波分频处理方法 ,并且该方法在理论上是正确的 ,实际应用上是成功的。

基于迭代阈值收缩的高分辨率Radon变换方法效果对比

提高Radon变换分辨率的研究一直是地震数据处理方法研究的热点之一。常用的提高分辨率的算法是在频率域进行的,然而此方法在频域中计算的模型权重是偶然耦合的,会对所有同相轴施加相同的权重,导致高能量同相轴地震道生成假像。此文给出了3种时间域提高Radon变换分辨率的方法,IST(iterative shrinkage thresholding)、FIST(fast iterative shrinkage thresholding)和SRTIS(sparse radon transform iterative shrinkage),并对3种算法的收敛效率和计算效果进行了对比分析。理论和实际数据的测试表明,SRTIS方法在效率和效果的对比上均优于其他两种,并且具有较好的去除多次波能力。

基于改进的GM(1,1)模型的高分辨率声波测井数据滤波处理

高分辨率声波测井数据中包含了大量与地层无关的干扰信号,这些干扰信号会导致测井数据与岩心分析得到的孔隙度的匹配性变差,从而降低了所构建的孔隙度模型精度。在分析GM(1,1)模型灰色滤波方法和步骤的基础上,对其进行了改进,即通过修正模型中的k值来提高灰色模型的预测精度,并利用改进的GM(1,1)模型对实际高分辨率声波数据进行了滤波处理。结果表明,采用改进的GM(1,1)模型对高分辨声波测井数据进行滤波处理能够有效降低随机干扰噪声,提高声波测井数据与岩心分析数据的相关性。

井孔高分辨率Radon变换算子研究

本文针对井间和3D VSP波场的线性特征,研究井孔地震波场线性高分辨率Radon变换算子,用于井孔地震波场分析与纵横波分离.在Radon变换原理分析基础上,采用基于柯西分布的高分辨率线性Radon变换对井孔数据进行Radon变换,其间通过对离散倾角叠加算子求取的研究,及对影响Radon能量收敛的重要参数阻尼因子算法的改进,使数据在Radon域以能量团的形式呈现,得到很好的收敛效果,基本解决了Radon域数据的一定程度的拖尾现象,消除了各能量团之间的平滑效应,采用柯西分布来规则化数据,提高了Radon域的分辨率,Radon域能量也收敛到一个点上,有利于上下行波或纵横波波场分离.最后通过反演结果和模型试算验证了该方法的可行性和稳定性.

各向异性高分辨率Radon变换压制多次波

针对VTI介质和海洋大炮检距地震数据反射波同相轴不能严格满足双曲时距关系,一次波和多次波能量在Radon域中聚焦性较差,多次波的压制效果不理想的问题,通过在双曲Radon变换积分路径中引入各向异性参数η,描述VTI介质和海洋大炮检距地震数据的时距曲线关系,在Radon域中有效聚焦一次波和多次波能量。同时,引入基于共轭导向梯度(CGG)算法的各向异性高分辨率Radon变换,基于L_1范数对模型空间进行稀疏约束,提高Radon变换的分辨率。模型数据和海上大炮检距实际资料测试表明,该方法能够很好地压制多次波。

基于同态系统滤波的高分辨率遥感图像河流信息提取

为了解决在高分辨率遥感图像中易受同物异谱现象影响而导致河流信息提取不完整问题,依据河流区域在遥感图像中具有特定频率纹理信息这一特点,提出一种基于同态系统滤波的高分辨率遥感图像河流信息提取方法。该算法通过对遥感图像的频谱分析,确定河流信息在频域中的特征标识,采用一维剖面线加窗短时分析河流定位技术实现了全自动、快速全幅遥感图像河流定位和宽度估计,在同态系统下设计了低通滤波器实现对低频河流信息的提取。该算法采用"高分一号"遥感影像作为实验数据来源,相对于传统利用光谱信息的提取方法具有较高的提取精度,Kappa系数达0.85以上,并且实现全自动提取。实验结果表明所提算法能够快速、有效地提取复杂地貌区域内的河流信息。