一种面波频散曲线的数据处理方法及装置与流程

本申请涉及地震数据处理技术领域，特别涉及一种面波频散曲线的数据处理方法及装置。

背景技术：

在地震数据处理技术中，利用面波进行近地表结构反演是进行地层结构分析常用技术。利用面波进行近地表反演主要包括两个处理阶段，第一个处理阶段是进行面波频散分析，生成面波频散曲线；第二个处理阶段是利用生成的面波频散曲线进行近地表结构反演。因此，这种反演处理方式的精度取决于面波频散分析的精度。获取更高精度的面波频散曲线是提高反演结果精度的关键。

现有技术中，为了得到面波频散曲线，一般是对地震数据进行累加，并进行频散处理，得到频率-相速度频散谱，从所述频率-相速度频散谱中拾取面波频散曲线。但是，在累加过程中，由于所述地震数据中除了线性的面波以外，还包括其它非线性的地震波，这些地震波的相位与面波的相位差异较大，这样就会造成对面波累加结果的干扰，致使频率-相速度频散谱中包含噪声部分，进而降低拾取得到的面波频散曲线的精度。

现有技术中至少存在如下问题：现有技术中，对地震数据进行累加时，地震数据中包含了非线性的地震波，所述非线性的地震波与面波相位差距较大，对面波累加结果造成干扰，导致频率-相速度频散谱中包含噪声部分，进而导致从所述频率-相速度频散谱中拾取得到的面波频散曲线精度较低。

技术实现要素：

本申请实施例的目的是提供一种面波频散曲线的数据处理方法及装置，以消除频率-相速度频散谱中的噪声部分，从而拾取得到更高精度的面波频散曲线。

本申请实施例提供一种面波频散曲线的数据处理方法及装置是这样实现的：

一种面波频散曲线的数据处理方法，所述方法包括：

在待处理的地震数据对应的地震道中，选定目标地震道；

确定所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值，所述相邻地震道数目阀值等于N，N≥2；

根据所述相位差阀值，确定目标地震道与所述目标地震道的M个相邻地震道在每个频率点的相位一致性，N≤M≤2N；

根据所述相位一致性的确定结果，确定出在每个频率点，与所述目标地震道相位不一致的相邻地震道的道数；

根据所述在每个频率点，与所述目标地震道相位不一致的相邻地震道的道数，确定出可参与累加的频率点。

优选实施例中，所述方法还包括：

将可参与累加的频率点对应的地震数据进行累加并进行频散处理，得到面波频散曲线。

优选实施例中，所述根据所述相位差阀值，确定目标地震道与所述目标地震道的M个相邻地震道在每个频率点的相位一致性的方式，包括：

在所述每个频率点处，根据所述相位差阀值，分别确定出所述M个相邻道中的每个地震道与所述目标地震道的相位一致性。

优选实施例中，所述根据所述相位差阀值，分别确定出所述M个相邻道中的每个地震道与所述目标地震道的相位一致性的方式，包括：

分别计算出所述每个地震道与所述目标地震道的相位差值；

根据所述相位差值和相位差阀值，确定出所述M个相邻道中的每个地震道与所述目标地震道的相位一致性。

优选实施例中，所述根据所述相位差值和相位差阀值，确定出所述M个相邻道中的每个地震道与所述目标地震道的相位一致性的方式，包括：

若所述相位差值小于所述相位差阀值，则确定相位一致性的结果为相位一致；

若所述相位差值不小于所述相位差阀值，则确定相位一致性的结果为相位不一致。

优选实施例中，所述根据所述在每个频率点，与所述目标地震道相位不一致的相邻地震道的道数，确定出可参与累加的频率点的方式，包括：

确定出相位不一致道数阀值；

根据所述在每个频率点与所述目标地震道相位不一致的相邻地震道的道数，和所述相位不一致道数阀值，确定所述每个频率点是否可参与累加，根据确定结果，统计出可参与累加的频率点。

优选实施例中，所述根据在每个频率点与所述目标地震道相位不一致的相邻地震道的道数，和所述相位不一致道数阀值，确定所述每个频率点是否可参与累加的方式，包括：

若所述与所述目标地震道相位不一致的相邻地震道的道数，不大于所述相位不一致道数阀值，则确定对应的频率点可参与累加；

若所述与所述目标地震道相位不一致的相邻地震道的道数，大于所述相位不一致道数阀值，则确定对应的频率点不可参与累加。

优选实施例中，所述确定所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值的方式包括：

对所述待处理的地震数据进行面波频散处理，得到频率-相速度频散谱；

根据所述频率-相速度频散谱，确定出所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值。

一种面波频散曲线的数据处理装置，所述装置包括：

地震道选定模块，用于在待处理的地震数据对应的地震道中，选定目标地震道；

阀值确定模块，用于确定所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值，还用于确定相位不一致道数阀值；

相位一致性确定模块，用于根据所述相位差阀值，确定目标地震道与所述目标地震道的M个相邻地震道在每个频率点的相位一致性；

道数确定模块，用于根据所述相位一致性的确定结果，确定出在每个频率点，与所述目标地震道相位不一致的相邻地震道的道数；

频率点确定模块，用于根据所述在每个频率点，与所述目标地震道相位不一致的相邻地震道的道数，确定出可参与累加的频率点。

优选实施例中，所述装置还包括：

面波频散曲线生成模块，用于将可参与累加的频率点对应的地震数据进行累加并进行频散处理，得到面波频散曲线。

优选实施例中，所述相位一致性确定模块：

相位差值计算模块，用于分别计算出所述每个地震道与所述目标地震道的相位差值；

相位一致性判别模块，用于根据所述相位差值和相位差阀值，确定出所述M个相邻道中的每个地震道与所述目标地震道的相位一致性；

识别结果输出模块，用于输出相位一致性确定结果。

优选实施例中，所述频率点确定模块包括：

相位不一致道数阀值确定模块，用于确定出相位不一致道数阀值；

可累加性判别模块，用于根据所述在每个频率点与所述目标地震道相位不一致的相邻地震道的道数，和所述相位不一致道数阀值，确定所述每个频率点是否可参与累加；

可累加频率点统计模块，用于根据所述每个频率点是否可参与累加的确定结果，统计出可参与累加的频率点。

利用本申请实施例提供的一种面波频散曲线的数据处理方法，可以通过确定地震数据对应的地震道在各频率点的相位一致性阀值，确定出地震数据中相邻地震道的相位不一致(相位差异较大)的频率点。在地震数据累加过程中，只累加相邻地震道的相位一致(相位差异小)的频率点对应的地震数据，可以有效消除频率-相速度频散谱中的噪声部分，从而有效提高从所述频率-相速度频散谱中拾取得到的面波频散曲线的精度。利用本申请实施例提供的一种面波频散曲线的数据处理装置，可以自动执行所述方法，不需要实施人员的过多参与，就可以获得较高精度的面波频散曲线，有效提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例中提供的一种面波频散曲线的数据处理方法的方法流程示意图；

图2是本申请另一个实施例中提供的一种面波频散曲线的数据处理方法的方法流程示意图；

图3是本申请一个实施例中提供的一种面波频散曲线的数据处理装置的模块结构示意图；

图4是本申请另一个实施例中提供的一种面波频散曲线的数据处理装置的模块结构示意图。

图5是本申请一个实例中提供的待处理地震数据；

图6、图7、图8是本申请一个实例中对图5中的待处理地震数据进行面波频散分析得到的面波频率-相速度谱。

具体实施方式

本申请实施例提供一种面波频散曲线的数据处理方法及装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请所述一种面波频散曲线的数据处理方法一种实施例的方法流程示意图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本申请实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理的实施环境)。

图1本申请一个实施例中提供的一种面波频散曲线的数据处理方法的方法流程示意图，具体的，如图1所示，所述方法可以包括：

S1：选定频率域待处理地震数据中的目标地震道。

所述待处理的地震数据，指的是用于进行面波频散处理的地震数据。

本申请一个实施例中，所述待处理地震数据是频率域的。在本申请另一个实施例中，所述待处理地震数据是时间域的，需要将时间域的待处理地震数据转换为频率域的待处理地震数据。

所述目标地震道的选定，主要根据所述待处理的地震数据，选定所述地震数据中的每个参比频率点所在的地震道。

S2：确定所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值，所述相邻地震道数目阀值等于2N，N≥1。

所述相邻地震道数目阀值和相位差阀值，实施人员可以根据实际情况结合经验自行确定。其中，所述相位差阀值的取值范围为大于等于0度小于等于360度。

本申请一个实施例中，所述确定所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值的方式可以包括：

对所述待处理的地震数据进行面波频散处理，得到频率-相速度频散谱。

根据所述频率-相速度频散谱，确定出所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值。

一般地，对于所述频率-相速度频散谱的噪声较弱的情形，所述相邻地震道数目阀值和相位差阀值可以选择较小值。反之，对于所述频率-相速度频散谱的噪声较强的情形，所述相邻地震道数目阀值和相位差阀值可以选择较大值。

当然，在本申请其他实施例中，具体的相邻地震道数目阀值和相位差阀值的确定方式和确定标准，可以由实施人员根据实际情况和作业经验自行确定。

S3：根据所述相邻地震道数目阀值，在所述目标地震道共选取M个相邻地震道，N≤M≤2N。

所述相邻地震道，包括目标地震道的相邻地震道，所述的相邻地震道的道数不大于所述相邻地震道数阀值N，相邻地震道数相加等于所述M。

如果所述目标地震道的地震道数均不小于N，则两边各有N个相邻地震道，此时，M＝2N。

如果所述目标地震道一侧的地震道数为0，并且所述目标地震道另一侧的地震道数不小于N，则M＝N。

所述M的值，根据实际的目标地震道的地震道数确定，只要任意一侧的地震道数不小于N，则这一侧的相邻地震道数就取值N，如果一侧的地震道数小于N，则这一侧的相邻地震道数就等于这一侧的地震道数。

S4：分别计算所述M个相邻地震道与所述目标地震道在每个参比频率点的相位差。

所述每个频率点，指的是所述目标地震道对应的地震数据中包含的频率点。

S5：将所述相位差与所述相位差阀值进行比较，确定出在所述参比频率点上相位差大于所述相位差阀值的地震道的道数。

所述参比频率点包括目标地震道对应的地震数据中包含的频率点。

S6：比较所述道数是否大于预设的相位一致性阀值，根据比较结果确定对应的参比频率点是否为面波频散曲线的累加频率点。

所述相位一致性阀值指的是，与所述目标地震道的相位差大于所述相位差阀值的地震道道数的阀值。

本申请一个实施例中，比较所述道数是否大于预设的相位一致性阀值，根据比较结果确定对应的参比频率点是否为面波频散曲线的累加频率点的方式，可以包括：

若所述道数大于预设的相位一致性阀值，则对应的参比频率点不是面波频散曲线的累加频率点。

若所述道数小于或等于预设的相位一致性阀值，则对应的参比频率点是面波频散曲线的累加频率点。

利用上述各实施例中提供的一种面波频散曲线的数据处理方法的实施方式，可以通过确定地震数据对应的地震道在各频率点的相位一致性，确定出地震数据中相邻地震道的相位不一致(相位差异较大)的频率点。在地震数据累加过程中，只累加相邻地震道的相位一致(相位差异小)的频率点对应的地震数据，可以有效消除频率-相速度频散谱中的噪声部分，从而有效提高从所述频率-相速度频散谱中拾取得到的面波频散曲线的精度。

图2是本申请另一个实施例中提供的一种面波频散曲线的数据处理方法的方法流程示意图，具体的，可以包括：

S1：选定频率域待处理地震数据中的目标地震道。

S2：确定所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值，所述相邻地震道数目阀值等于2N，N≥1。

S3：根据所述相邻地震道数目阀值，在所述目标地震道共选取M个相邻地震道，N≤M≤2N。

S4：分别计算所述M个相邻地震道与所述目标地震道在每个参比频率点的相位差。S5：将所述相位差与所述相位差阀值进行比较，确定出在所述参比频率点上相位差大于所述相位差阀值的地震道的道数。

S6：比较所述道数是否大于预设的相位一致性阀值，根据比较结果确定对应的参比频率点是否为面波频散曲线的累加频率点。

S7：将所述累加频率点对应的地震数据进行累加，得到累加后的地震数据，对所述累加后的地震数据进行频散处理，得到面波频率-相速度谱，从所述面波频率-相速度谱中拾取面波频散曲线。

利用上述实施例提供的实施方式，可以得到消除噪声部分的面波频率-相速度谱，从所述面波频率-相速度谱中可以拾取得到的精度较高的面波频散曲线。

利用上述各实施例提供的一种面波频散曲线的数据处理方法的实施方式，可以通过确定地震数据对应的地震道在各频率点的相位一致性，确定出地震数据中相邻地震道的相位不一致(相位差异较大)的频率点。在地震数据累加过程中，只累加相邻地震道的相位一致(相位差异小)的频率点对应的地震数据，可以有效消除频率-相速度频散谱中的噪声部分，从而有效提高从所述频率-相速度频散谱中拾取得到的面波频散曲线的精度。

本申请一个实例中，利用本申请所述方法，对如图5中所示的地震数据进行频散分析。

图5中，横坐标表示的是地震道数，纵坐标表示的是时间。

图6是本实例中作为对比的没有采用所述方法得到的面波频率-相速度谱。

图7是本实例中，采用了本申请所述方法，对图5中的地震数据进行频散分析，得到的一种面波频率-相速度谱。

图7对应的频散分析过程中，采用的相邻地震道数阀值为3，相位一致性阀值为1。

图8是本实例中，采用了本申请所述方法，对图5中的地震数据进行频散分析，得到的一种面波频率-相速度谱。

图8对应的频散分析过程中，采用的相邻地震道数阀值为6，相位一致性阀值为1。

上述图6、图7、图8中，横坐标上的数字均代表相速度的数值，纵坐标上的数字均代表频率的数值。

通过将图6、图7、图8三幅图进行对比可以发现，图7和图8得到的面波频率-相速度谱图中的颜色分布比图6更均匀，说明噪声得到了较好的压制。另外，图8中出现白色的两点，说明面波能量增强，信噪比提高，对噪声的压制效果比图7更好。

通过上述实例中得到的数据处理结果，可以说明，利用本申请所述方法进行频散分析，可以有效提高面波频率-相速度谱的信噪比，从而可以从谱中拾取出准确度更高的面波频散曲线。

基于本申请所述的面波频散曲线的数据处理方法，本申请提供一种面波频散曲线的数据处理装置，所述模块可以用于近地表结构反演的功能组件中。图3是本申请一个实施例中提供的一种面波频散曲线的数据处理装置的模块结构示意图，具体的，如图3所示，所述装置可以包括：

地震道选定模块101，可以用于选定频率域待处理地震数据中的目标地震道。

阀值确定模块102，可以用于确定待处理地震数据中的阀值。

相位差计算模块103，可以用于分别计算所述M个相邻地震道与所述目标地震道在每个参比频率点的相位差。

道数确定模块104，可以用于将所述相位差与所述相位差阀值进行比较，确定出在所述参比频率点上相位差大于所述相位差阀值的地震道的道数。

频率点确定模块105，可以用于比较所述道数是否大于预设的相位一致性阀值，根据比较结果确定对应的参比频率点是否为面波频散曲线的累加频率点。

利用上述实施例提供的一种面波频散曲线的数据处理装置的实施方式，可以自动执行所述方法，不需要实施人员的过多参与，有效提高了用户体验。

本申请另一个实施例中，所述阀值确定模块可以包括：

第一阀值确定模块，可以用于确定所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值。

第二阀值确定模块，可以用于确定相位一致性阀值。

本申请又一个实施例中，所述第一阀值确定模块可以包括：

频散处理模块，可以用于对所述待处理的地震数据进行面波频散处理，得到频率-相速度频散谱；

阀值选取模块，可以用于根据所述频率-相速度频散谱，确定出所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值。

图4是本申请另一个实施例中提供的一种面波频散曲线的数据处理装置的模块结构示意图，具体的，所述装置可以包括：

地震道选定模块101，可以用于选定频率域待处理地震数据中的目标地震道。

阀值确定模块102，可以用于确定待处理地震数据中的阀值。

相位差计算模块103，可以用于分别计算所述M个相邻地震道与所述目标地震道在每个参比频率点的相位差。

道数确定模块104，可以用于将所述相位差与所述相位差阀值进行比较，确定出在所述参比频率点上相位差大于所述相位差阀值的地震道的道数。

频率点确定模块105，可以用于比较所述道数是否大于预设的相位一致性阀值，根据比较结果确定对应的参比频率点是否为面波频散曲线的累加频率点。

面波频散曲线生成模块106，用于生成面波频散曲线。

本申请又一个实施例中，所述面波频散曲线生成模块可以包括：

地震数据累加模块，用于将累加频率点对应的地震数据进行累加，得到累加后的地震数据。

频散处理模块，用于对所述累加后的地震数据进行频散处理，得到面波频率-相速度谱。

频散曲线拾取模块，用于从所述面波频率-相速度谱中拾取面波频散曲线。

利用上述各实施例提供的一种面波频散曲线的数据处理装置，可以自动执行所述方法，不需要实施人员的过多参与，就可以获得较高精度的面波频散曲线，有效提高了用户体验。

所述面波频散曲线的数据处理装置中，所述选定目标地震道、确定所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值、计算相位差、确定出在所述参比频率点上相位差大于所述相位差阀值的地震道的道数到确定对应的参比频率点是否为面波频散曲线的累加频率点的实施方式的扩展可以参照前述方法的相关描述。

尽管本申请内容中提到不同的面波频散曲线的数据处理方式，从选定目标地震道、确定所述目标地震道的相邻地震道数目阀值和相位差阀值、计算相位差、确定出在所述参比频率点上相位差大于所述相位差阀值的地震道的道数到确定对应的参比频率点是否为面波频散曲线的累加频率点的各种时序方式、数据获取/处理/输出方式等的描述，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。

虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。