参数提取与分析

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1、第二节参数提取与分析参数提取与分析的目的是为寻找在常规处理或其他处理中常用的最佳处理参数，以及冇用的地震信息，如频谱分析、速度分析、相关分析等。这类数字处理还可为校正与偏移及各种滤波等处理提供速度和频率信息，并可以口成系统处理出相应的成果图件，如频谱、速度谱，通过相关分析进行相关滤波等。—、频谱分析地震勘探所得到的记录中包含有效波和干扰波，这些波之间在频谱特征上存在很大差别。为了解有效波和干扰波的频谱分布范围，需要对随吋间变化的地震记录讯号进行傅里叶变换，得到随频率而变化的振幅和相位的函数，(地震记录的频谱一振幅谱和相位谱)。

2、对地震波形函数进行傅里叶变换求取频谱的过程叫频谱分析。(一)地震波的频谱分析参数提取与分析的FI的是为寻找在地震数据处理中用的最佳处理参数、及地震信息，如频谱分析、速度分析、相关分析等。这类数字处理述可为校正与偏移及各种滤波等处理提供速度和频率信息，并可以自成系统处理出相应的成果图件，如频谱、速度谱，通过相关分析进行相关滤波等。(-)地震波的频谱分析f(t)=s(t)+n(t)(4.2.1)要对信号进行频谱分析，只要对其进行傅里叶变换求其频谱F(co)00F(0)=(4.2.2)-oo00f(t)=JF^e^dco(4.2.3

3、)-oo具体计算时，需对地震讯号f(t))按At采样间隔离散采样，得到时间序列f((nAt),共有个离散值。对F(co)按肛的频率间隔取样，如果频谱宽度有限,有N个离散值，则时间序列f(nAt)的离散傅里叶变换公式为/(A0=纣工F(加纣疋如曲(4.2.5)丫_!加二o山2了5“乂"(4.2.4)心°式中n二0,1,2,…N-l,m二0,1,2,…M-1。由(4.2.4)和(4.2.5)可知，F(mAf)的实部和虚部分别为N-1Re/(nAr)cos(4.2.6)h=0N-l//nF(mAf)=-f(泌f)sin2如4/泌f(

4、4.2.7)n=0由此可得振副谱尸（纣）

5、=（4.2.8）相位谱为

6、3.有些规则干扰波与有效波频谱差异不大，如浅层记录小的外界相干干扰波和多次波；S(/)I-炸药鼠小；2-炸药St大//Hz图4.2-1地廉波的一般频谱特征4•横波与纵波相比频谱峰值低，频带窄；5.高速薄层反射波频谱相对厚层要偏高；6.炸药量激发比小炸药量激发频谱耍偏低，小炸药量激发比锤击频谱耍宽；7.由于低降速带对高频成分的吸收作用，反射波的频率随着低降速带厚度的增加而降低。当低速带较薄或表层速度较高时，获得的反射波频率较高。由以上分析可知，有效波与而波、微震等干扰波在频谱上存在很大差异，利用频率滤波可以压制这些干扰波。但有些

7、波与有效波的频谱重叠较宽，如多次波、声波等，采用频率滤波不能冇效地压制这些波。二、相关分析地震波的相关性是指它们之间的相似程度及其内部联系的紧密程度。地震勘探屮相关运算可作为线性滤波的手段，另外相关更多的是用于地震信息的提取,例如口动剩余静校止中用互相关求取道间时斧。(一)相关系数与相关函数在地震数字处理屮，经常会遇到定量描述两个波形函数Z间相似程度的问题，因此就必须引人相关系数和相关函数这两个概念。任意两道地震记录，x(t)和y(t),按一定的采样间隔At离散采样，形成两个时间序列。要衡量两个函数序列Z间的相关程度，可用波形

8、函数序列和Z间的相关系数来确定，如下式所示1N&(°)=万工耳儿(4.2.10)该式左端括号屮的〃0〃表示相关系数是在两道记录的计时零线对齐(即没有和对时移)的情况卞计算的。若相关系数近似为零，则说明这两道记录Z间不相关;若相关系数是一个很大的正数，说明这两道记录密切相关，或完全相同;若“(0)是一个很大的负数，说明这两个波形振动方向相反，称为负相关。在实际对比两波形吋，耍寻求记录间最相似吋的位置。对于每一个相对时移都叮以计算相关系数。对一系列不断变化的时移「则相关系数就变成以时移T为自变量的相关函数。于是他们之间的互相关函数

9、为(4211)对连续变化的长度无限的函数x(t)和y(t),其互相关函数为短⑺二「y(0x(/+T)dt=rX(t)y{t+T)dt(4.2.12)•亠00J-oc上述两个公式中，前一个式子表示x(t)向前(左)移动T后进行相关运算，后一个式了表示y(t)向后(右)移动工后进