S变换软阈值滤波在深地震反射数据处理中应用

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1、第５８卷第９期地球物理学报Ｖｏｌ．５８，Ｎｏ．９２０１５年９月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳＳｅｐ．，２０１５曲中党，吴蔚，贺日政等．２０１５．基于Ｓ变换的软阈值滤波在深地震反射数据处理中的应用．地球物理学报，５８（９）：３１５７－３１６８，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｃｊｇ２０１５０９１２．ＱｕＺＤ，ＷｕＷ，ＨｅＲＺ，ｅｔａｌ．２０１５．ＳｏｆｔｔｈｒｅｓｈｏｌｄｆｉｌｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＳｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｄｅｅｐｓｅｉｓｍｉｃｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ．ＣｈｉｎｅｓｅＪ．Ｇｅｏｐｈｙｓ．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ

2、），５８（９）：３１５７－３１６８，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｃｊｇ２０１５０９１２．基于Ｓ变换的软阈值滤波在深地震反射数据处理中的应用曲中党，吴蔚，贺日政＊，高锐中国地质科学院地质研究所，国土资源部深部探测与地球动力学重点实验室，大陆构造与动力学国家重点实验室，北京１０００３７摘要深地震反射原始单炮数据是非平稳的弱能量反射信号，信噪比较低．如何提高信噪比一直是深地震反射数据前处理中的一大难题．Ｓ变换是一种适用于分析非平稳信号的时频变换方法．同其他分析时变信号的方法相比，Ｓ变换的基本小波不必满足小波在时间域均值为零的容许性条件，它的时频分辨率与分析信号的频率有关，且其在时间域的积分可以得到傅里叶

3、频谱，其反变换也简单．因此，Ｓ变换容易表示深地震反射信号复杂的时频特性．本文在Ｓ变换的基础上，利用软阈值滤波方法对深地震反射数据进行处理，实验结果表明，该方法有效地提高了信噪比，压制了有效频带范围内的混频干扰，突出了弱反射信号，使得波组信息更加丰富，有利于连续追踪有效反射波组和识别薄地层，特别是提高了深部Ｍｏｈｏ界面反射层位的分辨率，为深地震反射剖面后续处理和准确解释奠定了基础．关键词Ｓ变换；深地震反射单炮；软阈值滤波；前处理ｄｏｉ：１０．６０３８／ｃｊｇ２０１５０９１２中图分类号Ｐ３１５收稿日期２０１４－１０－２４，２０１５－０７－３１收修定稿Ｓｏｆｔｔｈｒｅｓｈｏｌｄｆｉｌｔｅｒｂａｓｅｄ

4、ｏｎＳｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｄｅｅｐｓｅｉｓｍｉｃｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ＊，ＧＡＯＲｕｉＱＵＺｈｏｎｇ－Ｄａｎｇ，ＷＵＷｅｉ，ＨＥＲｉ－ＺｈｅｎｇＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌＴｅｃｔｏｎｉｃｓａｎｄＤｙｎａｍｉｃｓ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥａｒｔｈＰｒｏｂｅａｎｄＧｅｏｄｙｎａｍｉｃｓ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３７，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔＳｈｏｔ－ｇａｔｈｅｒｄａｔａｉｎｄｅｅｐｓ

5、ｅｉｓｍｉｃｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｐｒｏｆｉｌｉｎｇｈａｖｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｎｏｎ－ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ，ｗｅａｋｅｎｅｒｇｙ，ａｗｉｄｅｖａｒｉｅｔｙｏｆｓｔｒｏｎｇｎｏｉｓｅ，ａｎｄｓｏｏｎ．Ｈｏｗｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｓｉｇｎａｌｔｏｎｏｉｓｅｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｓｈｏｔｇａｔｈｅｒｈａｓｂｅｅｎｏｎｅｂｉｇｈａｒｄｎｕｔｔｏｃｒａｃｋ．ＷｅｕｓｅｔｈｅｓｏｆｔｔｈｒｅｓｈｏｌｄｆｉｌｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＳｔｒａｎｓｆｏｒｍｔｏｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｏｂｓｏｌｅｔｅｄａｔａａｎｄｓｈｏｗｉｔｓｃｈａｒｔｆｌｏｗｉｓｖａｌｉｄ．Ｓｔｏｃｋｗｅｌｌ（１９９６

6、）ｐｒｏｐｏｓｅｄＳｔｒａｎｓｆｏｒｍ，ｗｈｉｃｈｉｓａｔｉｍｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｔｏａｎａｌｙｚｅｎｏｎ－ｓｔａｔｉｏｎａｒｙｓｉｇｎａｌ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｔｈｅｒｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｉｍｅ－ｖａｒｙｉｎｇｓｉｇｎａｌ，ｔｈｅｂａｓｉｃｗａｖｅｌｅｔｏｆＳｔｒａｎｓｆｏｒｍｄｏｅｓｎｏｔｍｅｅｔａｎａｄｍｉｓｓｉｂｉｌｉｔｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｚｅｒｏｍｅａｎｉｎｔｈｅｔｉｍｅｄｏｍａｉｎ．ＴｈｅｂｒｏａｄｎｅｓｓｏｆｔｉｍｅｗｉｎｄｏｗｉｎＳｔｒａｎｓｆｏｒｍｈａｓａｎｉｎｖｅｒｓｅｒａｔｉｏｔｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，

7、ｗｈｉｃｈｉｓ基金项目中国地质调查局项目（１２１２０１１５０２７１０１）；国家自然科学基金项目（４０９７４０６０，４１２７４０９５，４１４３０２１３）；国土资源部公益行业基金项目（ＳｉｎｏＰｒｏｂｅ０２，２０１０１１０４４）资助．作者简介曲中党，男，１９９１年生，硕士研究生，固体地球物理学专业，主要从事地震学研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｕｚｈｏｎｇｄａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ＊通讯作者贺日政，男，１９７３年