地震检波器和水听器对的校准的制作方法

本申请要求2016年10月4日提交的美国专利申请no.15/285208的优先权的权益，在此通过引用将其全文并入。

这里描述的实施方式涉及海洋环境中的地震勘探的领域，并且涉及系统和方法，这些系统和方法执行地震勘测，以补偿双传感器或多部件构造中的地震检波器的耦合。

背景技术：

可以评价地震数据来获得与表面下特征有关的信息。该信息可以指示陆地的表面下部分的地质剖面，诸如盐丘、基岩或地层圈闭，并且可以被解释为指示矿物、烃、金属或其他元素或沉积物可能存在或不存在。

技术实现要素：

这里描述的实施方式涉及执行海洋环境中的地震勘测的系统和方法。这些系统和方法可以改善由在海洋环境中的地震勘探中使用的地震检波器和水听器对获取的数据的校准。本公开可以补偿相对于水听器到水的耦合的程度的、地震检波器到海床的耦合的不同程度，以便去除由于耦合的变化程度而产生的数据中的伪影，从而将由地震检波器获取的数据校准到由水听器获取的数据。

深水中的地震勘探可以使用在船舶上存储的地震传感器装置，诸如地震检波器和水听器，这些地震传感器装置从船转移并放置在海底或海床上或附近。在形成由合适数量的obs单元构成的至少一个接收线时，可以通过提供源信号(诸如声或振动信号)来执行地震勘测。来自海床和基础结构的反射信号由一个或多个地震检波器或水听器记录在一个或多个obs单元上。

数据处理系统可以使用所记录的数据来生成图像、图表、绘图数据，或执行其他分析。例如，所记录的数据可以包括从垂直地震检波器获取的第一地震数据和从水听器获取的第二地震数据。数据处理系统可以通过将所记录的数据分成上行波场和下行波场使用记录数据来执行波场分离。由于洋底的物理特性，地震检波器传感器到海床(或海底或洋底)的耦合的程度可能不同于水听器到水的耦合的程度。例如，如与地震检波器传感器到洋底的耦合的程度相比，水听器可能具有更大的到水的耦合的程度。因此，因为由地震检波器传感器进行的运动检测可以包括、基于或起因于小于水听器的耦合程度的耦合程度，所以地震检波器数据质量可能相对于水听器数据劣化。

进一步地，质量可能由于垂直地震检波器中的切变相关噪声和其他非p波能量而劣化。地震检波器到海底的耦合程度可能影响相位响应，该相位响应可能因地而异。本公开的系统和方法可以确定算符(例如，相移)，该算符将地震检波器的相位校正到水听器的相位，以使波场分离最大化或改善波场。

本公开允许数据处理系统通过聚焦镜初选位置或直接到达位置二者之一处的分析来确定唯相位算符。唯相位算符可以指基于用于各频带的所选相移且跨频带具有恒定振幅的算符。镜位置可以指在气水界面处的近全内反射之后接收的地震能量(下行波)。直接到达位置可以指可以直接到达海底上的节点的地震能量(也是下行波)。上行波可以指穿过海底、从表面下岩性形成物反射出并经由海底由海底上的节点接收的地震能量。

数据处理系统获得来自水听器的地震数据和来自地震检波器的地震数据。响应算符可以应用于地震检波器，以产生已处理地震数据。波场分离处理可以应用于水听器和地震检波器，以在倾角和频率这两者上在本地将地震检波器的振幅匹配或大致匹配(例如，在5％、10％或20％内)到水听器的振幅。数据处理系统可以选择短偏移迹线对的集合，以便另外处理。

水听器和地震检波器迹线可以频分为某一数量的频带或语音。一系列相移可以应用于地震检波器以及对于各语音的各相移创建的上行和下行波场。对于各相移频率语音对，可以在镜初选或直接到达周围的时间窗中测量数据的振幅，并且由波场对其平均。数据处理系统可以计算下行与上行波长振幅比。数据处理系统可以选择导致最大振幅比的相移，作为用于该语音的所选或最佳相移。数据处理系统可以生成具有大致平坦振幅谱的算符。相位谱可以被定义为各语音的对应主频率下的以上所计算的相移。所生成算符可以用于使上行和下行波场的分离最大化。

至少一个方面致力于一种执行海洋环境中的地震勘测的系统。该系统可以包括地震数据获取单元，该地震数据获取单元布置在海洋环境的海床上。地震数据获取单元可以包括地震检波器和水听器。地震检波器可以响应于从声源传播的声信号获取地震检波器迹线数据。水听器可以响应于从声源传播的声信号获取水听器迹线数据。系统可以包括具有校准部件的数据处理系统。校准部件可以从地震检波器迹线数据选择频带内的第一地震数据。校准部件可以从水听器迹线数据选择频带内的第二地震数据。校准部件可以通过向第一地震数据应用第一相移生成第一已相移地震数据。校准部件可以通过向第一地震数据应用第二相移生成第二已相移地震数据。第二相移可以不同于第一相移。校准部件可以基于第一已相移地震数据和第二地震数据的和生成第一上行波场。校准部件可以基于第二已相移地震数据和第二地震数据的和生成第二上行波场。校准部件可以基于第一已相移地震数据和第二地震数据的差生成第一下行波场。校准部件可以基于第二已相移地震数据和第二地震数据的差生成第二下行波场。校准部件可以确定第一上行波场和第一下行波场的第一比率。数据处理系统可以确定第二上行波场和第二下行波场的第二比率。校准部件可以基于第一比率大于第二比率选择第一相移，以产生补偿地震检波器到陆地的耦合的已校准图像。

至少一个方面致力于一种由地震数据获取系统执行海洋环境中的地震勘测的方法。该方法可以通过数据处理系统的一个或多个处理器执行校准部件来执行。该方法可以包括以下步骤：设置布置在海洋环境的海床上的地震数据获取单元。该方法可以包括以下步骤：地震数据获取单元的地震检波器响应于由声源传播的声信号来获取地震检波器迹线数据。该方法可以包括以下步骤：地震数据获取单元的水听器响应于由声源传播的声信号获取水听器迹线数据。该方法可以包括以下步骤：数据处理系统从地震检波器迹线数据选择频带内的第一地震数据。该方法可以包括以下步骤：数据处理系统从水听器迹线数据选择频带内的第二地震数据。该方法可以包括以下步骤：数据处理系统通过向第一地震数据应用第一相移生成第一已相移地震数据。该方法可以包括以下步骤：数据处理系统通过向第一地震数据应用第二相移生成第二已相移地震数据。第二相移可以不同于第一相移。该方法可以包括以下步骤：数据处理系统基于第一已相移地震数据和第二地震数据的和生成第一上行波场。该方法可以包括以下步骤：数据处理系统基于第二已相移地震数据和第二地震数据的和生成第二上行波场。该方法可以包括以下步骤：数据处理系统基于第一已相移地震数据和第二地震数据的差生成第一下行波场。该方法可以包括以下步骤：数据处理系统基于第二已相移地震数据和第二地震数据的差生成第二下行波场。该方法可以包括以下步骤：数据处理系统确定第一上行波场和第一下行波场的第一比率。该方法可以包括以下步骤：数据处理系统确定第二上行波场和第二下行波场的第二比率。该方法可以包括以下步骤：数据处理系统基于第一比率大于第二比率选择第一相移，以产生补偿地震检波器到陆地的耦合的已校准图像。

附图说明

附图不旨在等比例绘制。各种附图中同样的附图标记指示同样的元件。为了清楚起见，可以不在每一个附图中标记每一个部件。在附图中：

图1描绘了深水中的地震操作的实施方式的等距示意图。

图2描绘了根据实施方式的、校准地震检波器和水听器的系统。

图3a描绘了根据实施方式的下行波和上行波。

图3b描绘了根据实施方式的、使用已校准地震数据渲染的图像。

图4描绘了根据实施方式的、用于校准地震检波器和水听器的方法。

图5描绘了用于计算系统的架构的框图，该计算系统被采用来实施图2所描绘的系统的各种元件并执行图4所描绘的方法。

具体实施方式

这里描述的实施方式涉及改善在海洋环境中的地震勘探中使用的地震检波器和水听器对的校准的系统和方法。本公开可以补偿相对于水听器到水的耦合的程度的、地震检波器到海床的耦合的不同程度，以便去除由于耦合的变化程度而产生的数据中的伪影，从而将由地震检波器获取的数据校准到由水听器获取的数据。

深水中的地震勘探可以使用在船舶上存储的地震传感器装置，诸如地震检波器和水听器，这些地震传感器装置从船转移并放置在海底或海床上或附近。这些装置可以被称为洋底电缆(obc)、洋底节点(obn)、或洋底地震仪(obs)系统。obs可以包括或指obn或obc。这些装置可以包括在密封封装中的地震传感器和电子器件，并且在部署在海床上的同时将地震数据机载地记录在装置上。所记录的数据可以通过以下方式来获得：使用包括例如通信链路、远程操作的交通工具的各种技术，或者将装置从海床取回到船上的位置，并且在船上的同时将所记录的数据从装置下载到记录器。

在操作中，可以从船向海床部署数百或数千obs单元。例如，obs单元可以使用拴到船的远程操作的交通工具(rov)来部署。rov可以降至水面以下并定位在表面下。一个或多个obs单元可以在线性行(诸如接收线)的预定位置处由rov放置在海床上。在形成由合适数量的obs单元构成的至少一个接收线时，可以通过提供源信号(诸如声或振动信号)来执行地震勘测。来自海床和基础结构的反射信号由一个或多个地震检波器或水听器记录在一个或多个obs单元上。源信号或“发射”可以由第二船舶(诸如炮艇)来提供。在一些情况下，源信号可以由第一船舶来提供。

数据处理系统可以使用所记录的数据来生成图像、图表、绘图数据，或执行其他分析。例如，所记录的数据可以包括从垂直地震检波器获取的第一地震数据和从水听器获取的第二地震数据。数据处理系统可以通过将所记录的数据分成上行和下行波场使用记录数据来执行波场分离。由于洋底的物理特性，地震检波器传感器到海床的耦合的程度可能不同于水听器到水的耦合的程度。例如，如与地震检波器传感器到海床的耦合的程度相比，水听器可能具有更大的到水的耦合的程度。因此，因为由地震检波器传感器进行的运动检测可以包括、基于或起因于小于水听器的耦合程度的耦合程度，所以地震检波器数据质量可能相对于水听器数据劣化。进一步地，质量可能由于垂直地震检波器中的切变相关噪声和其他非p波能量而劣化。

在一些情况下，数据处理系统可以使用频率依赖的3dτ-p技术来消除该非p波能量，该技术被设计为识别可靠p波能量并因此调谐数据。3dτ-p滤波器可以对与倾角对应的p迹线滤波。结果可以包括具有与水听器相同或类似(例如，在5％、10％或20％、30％内)相位鉴别的垂直地震检波器，该水听器维持上行和下行波的相位鉴别。下行波可以指在来自声源的直接到达时或在气水界面处的反射之后二者之一在节点处接收的地震能量。上行波可以指穿过海底并从表面下岩性形成物反射出的地震能量。上行波可以经由海底由海底上的obs单元接收。上行波和下行波可以指obs单元记录被反射多于一次的能量。凭借在各obs单元或装置中或接近其的水听器和地震检波器这两者，可以单独处理这两个波场，这提供表面下的不同照度。

为了执行波场分离，数据处理系统可以将垂直地震检波器的相位匹配或大致匹配(例如，在5％、10％或20％内)到水听器的相位。波场分离处理可以在倾角和频率上将地震检波器的振幅匹配到水听器的振幅。然而，地震检波器到海底的耦合可能影响相位响应，该相位响应可能因地而异。由此，本公开的系统和方法可以确定算符(例如，相移)，该算符将地震检波器的相位校正到水听器的相位，以使波场分离最大化或改善波场分离。

本公开允许数据处理系统通过聚焦镜初选位置或直接到达位置二者之一处的分析来确定唯相位算符。例如，镜位置可以指在气水界面处的近全内反射之后接收的地震能量(下行波)。直接到达位置可以指可以直接到达海底的地震能量(也是下行波)。

数据处理系统获得来自水听器的地震数据和来自地震检波器的地震数据。响应算符可以应用于地震检波器，以产生已处理地震数据。波场分离处理可以应用于水听器和地震检波器，以在倾角和频率这两者上在本地将地震检波器的振幅匹配或大致匹配(例如，在5％、10％或20％内)到水听器的振幅。数据处理系统可以选择短偏移迹线对的集合，以便另外处理。

水听器和地震检波器迹线可以频分为某一数量的频带或语音。一系列相移可以应用于地震检波器以及对于各语音的各相移创建的上行和下行波场。对于各相移频率语音对，可以在镜初选或直接到达周围的时间窗中测量数据的振幅，并且由波场对其平均。数据处理系统可以计算下行与上行波场振幅比。数据处理系统可以选择导致最大振幅比的相移，作为用于该语音的所选或最佳相移。数据处理系统可以生成具有大致平坦振幅谱的算符。相位谱可以被定义为各语音的对应主频率下的以上所计算的相移。所生成算符可以用于使上行和下行波场的分离最大化。

数据处理系统可以执行以下步骤来补偿地震检波器到海床的耦合程度，以改善上行和下行波场的分离：

1.应用已知系统响应算符来将地震检波器标称地校正到水听器。在一些情况下，数据处理系统无法应用已知系统响应，相反确定总算符。

2.准备地震检波器在频率和倾角上的振幅，以匹配水听器。数据处理系统可以使用波场分离处理来准备地震检波器。该处理无法修改地震检波器的相位。

3.选择具有足够小的偏移(例如，小于500米xy偏移)的水听器和地震检波器迹线的集合。

4.将迹线频分成若干带。带的数量可以包括例如使用连续小波变换(cwt)创建的22个频率语音。语音可以指频带。数据处理系统可以使用更多或更少的语音或创建频率分段的其他方法。

5.向地震检波器迹线应用一系列相移。例如，数据处理系统可以使用-40度到+40度的移位的范围，以1度增量步进。

6.对于各水听器和地震检波器语音/相移对，数据处理系统可以计算上行波场(地震检波器加上水听器)和下行波场(地震检波器减去水听器)。

7.在上行和下行波场中在镜初选事件或直接到达事件二者之一周围的时间窗中测量振幅。

8.计算在步骤3中选择的所有发射的各语音和各相移的上行和下行波场的平均振幅。

9.计算平均振幅的比率，平均下行除以平均上行。

10.对于各语音，选择具有最大振幅比的相移。

11.建立具有在各语音的主频率下由所选相移定义的相位谱的形状的唯相位算符。算符的振幅谱可以跨所有频率平坦。

12.数据处理系统可以使相位谱平滑。

13.算符可以与在步骤1中使用的系统响应算符卷积，以创建单个系统响应和校准/耦合算符。

图1是由第一船舶5促进的、深水中的地震操作的实施方式的等距示意图。图1是海洋环境的非限制例示性示例，在该海洋环境中，本公开的系统和方法可以执行地震勘测或校准地震检波器和水听器对。

用示例的方式，图1例示了第一船5，该第一船被定位在水柱15的表面10上，并且包括支撑操作设备的甲板20。甲板20的至少一部分包括用于多个传感器装置架90的空间，地震传感器装置存储在这些传感器装置架上。传感器装置架90还可以包括数据取回装置或传感器再充电装置。

甲板20还包括一个或多个吊车25a、25b，这些吊车附接到甲板，以促进操作设备(诸如rov或地震传感器装置)的至少一部分从甲板20到水柱15的转移。例如，耦合到甲板20的吊车25a被构造为降低和升高rov35a，该rov转移一个或多个传感器装置30并将其定位在海床55上。海床55可以包括湖床55、洋底55或陆地55。rov35a由拴绳46a和脐带电缆44a耦合到第一船5，该脐带电缆向rov35a提供电力、通信以及控制。拴绳管理系统(tms)50a还耦合在脐带电缆44a与拴绳46a之间。tms50a可以用作从其操作rov35a的中间表面下平台。对于海床55处或附近的大多数rov35a操作，tms50a可以被定位为在海床55上方近似50英尺，并且可以按需放出拴绳46a，以便使rov35a在海床55上方自由移动，以便将地震传感器装置30定位并转移在海床上。

吊车25b可以耦合(例如，经由闩扣、锚节点、螺母和螺栓、螺钉、吸盘、磁铁或其他紧固件)到第一船5的船尾或第一船5上的其他位置。吊车25a、25b中的每一个可以为适于在海洋环境中操作的任意起重装置或发射和回收系统(lars)。吊车25b可以由电缆70耦合到地震传感器转移装置100。转移装置100可以是无人机、滑行结构、篮子、或能够在内部收容一个或多个传感器装置30的任意装置。转移装置100可以是被构造为适于收容并运输一个或多个传感器装置30的仓库的结构。转移装置100可以包括机载电源、马达或齿轮箱、或推进系统105。转移装置100可以被构造为传感器装置存储架，该传感器装置存储架用于将传感器装置30从第一船5转移到rov35a和从rov35a转移到第一船5。转移装置100可以包括机载电源、马达或齿轮箱、或推进系统105。另选地，转移装置100可以不包括任何一体电力装置或不需要任意外部或内部电源。电缆70可以向转移装置100提供电力或控制。另选地，电缆70可以是被唯一地构造为支持转移装置100的脐带缆、拴绳、绳索、金属线、绳等。

rov35a可以包括地震传感器装置存储隔室40，该地震传感器装置存储隔室被构造为在内部存储一个或多个地震传感器装置30，以便部署或取回操作。存储隔室40可以包括被构造为存储地震传感器装置的仓库、架或容器。存储隔室40还可以包括输送器，诸如上面具有地震传感器装置的可移动平台，诸如被构造为在内部支撑并移动地震传感器装置30的圆盘传送带或线性平台。在一个实施方式中，地震传感器装置30可以由可移动平台的操作部署在海床55上并从其取回。rov35a可以定位在海床55上方或上的预定位置处，并且地震传感器装置30被滚动、输送或以其他方式移出预定位置处的存储隔室40。在一些实施方式中，地震传感器装置30可以由布置在rov35a上的机器人装置60(诸如机械臂、末端执行器或操纵器)来部署和从存储隔室40取回。

地震传感器装置30可以被称为地震数据获取单元30或节点30。地震数据获取单元30可以记录地震数据。地震数据获取单元30可以包括至少一个地震检波器、至少一个水听器、至少一个电源(例如，电池、外部太阳能面板)、至少一个时钟、至少一个倾斜仪、至少一个环境传感器、至少一个地震数据记录器、至少全球定位系统传感器、至少一个无线或有线发送器、至少一个无线或有线接收器、至少一个无线或有线收发器、或至少一个处理器中的一个或多个。地震传感器装置30可以是自含式单元，使得所有电子连接在该单元内，或者一个或多个部件可以在地震传感器装置30之外。在记录期间，地震传感器装置30可以以自含式的方式操作，使得节点不需要外部通信或控制。地震传感器装置30可以包括被构造为检测由表面下岩性形成物或烃沉积物反射的声波的若干地震检波器和水听器。地震传感器装置30还可以包括一个或多个地震检波器，该一个或多个地震检波器被构造为使地震传感器装置30或地震传感器装置30的一部分振动，以便检测地震传感器装置30的表面与地表之间的耦合程度。地震传感器装置30的一个或多个部件可以附接到具有多个自由度的万向平台。例如，时钟可以附接到万向平台，以使重力对时钟的影响最小化。

因为地震检波器被构造为测量从一个固体到另一个固体(诸如从海床和到地震检波器的运动传感器中)转移的运动波场，所以相对于水听器到水的耦合的程度的、地震检波器到海床的耦合程度可能变化。在海床或其他物理物体中，存在在该运动转移到地震检波器中的固体到固体界面处的运动波场的某一衰减或变化。不同的固体可能不同地衰减波场。例如，地震检波器传感器在泥中的衰减可以不同于地震检波器传感器在沙中或在岩石上的衰减。进一步地，固体土地地质可能跨勘测的区域不一致，并且海床中的这些物理差异可能创建地震检波器衰减跨勘测的差异。

水听器测量压力波场，该压力波场从液体转移到固体，诸如从水介质转移到水听器压力传感器。如和与地震检波器关联的固体到固体界面相比，压力波场在由于压力波场而产生的该运动转移到水听器的液体到固体界面处可能经受更少的衰减或变化。进一步地，如与海床的地质相比，液体海水可能跨勘测的区域较一致，因此可以存在水听器跨勘测衰减的最小差异。

本公开的系统和方法的校准技术可以考虑地震检波器跨勘测区域衰减的可能差异，这些差异可能由于海床地质的变化引起。校准技术可以通过将附近水听器的衰减用作标准或“低衰减的样本”、“非常低衰减的样本”、“最低衰减的样本”、或期望、可接受、令人满意的或在用于特定勘测的阈值以下的其他衰减量考虑地震检波器衰减的差异，然后调节或校准地震检波器衰减，以仿真水听器衰减。因为校准聚焦在识别并改善因地质不一致性产生的劣化数据，所以可以对于数据异常值(诸如从与勘测的剩余部分相比显著地质变化处的海床上的那些地震检波器收集的数据)改善数据。提高用于与数据异常值关联的地震检波器的数据质量可以改善用于勘测中的一些或全部的数据。由此，算符和校准技术的应用可以显著提高勘测数据的质量。

例如，在部署操作中，包括一个或多个传感器装置30的第一多个地震传感器装置可以当在预装载操作中在第一船5上的同时装载到存储隔室40中。然后将耦合有存储隔室的rov35a降低至水柱15中的表面下位置。在将第一多个地震传感器装置30从存储隔室转移并将单独传感器装置30部署在海床55上的所选位置处的过程中，rov35a使用来自第一船5上的人员的命令来操作。一旦存储隔室40排空第一多个地震传感器装置30，则使用转移装置100来将第二多个地震传感器装置30作为装载货物从第一船5渡运到rov35a。

转移系统100当在第一船5上或与其相邻的同时可以预装载有第二多个地震传感器装置30。当合适数量的地震传感器装置30被装载到转移装置100上时，可以由吊车25b将转移装置100降低至水柱15中的所选深度。rov35a和转移装置100在表面下位置处紧密配合，以允许将第二多个地震传感器装置30从转移装置100转移到存储隔室40。当转移装置100和rov35a紧密配合时，在转移装置100中包含的第二多个地震传感器装置30被转移到rov35a的存储隔室40。一旦重新装载存储隔室40，则rov35a和转移装置100分离或不紧密配合，并且由rov35a进行的地震传感器装置放置可以恢复。在一个实施方式中，存储隔室40的重新装载在第一船5在运动的同时提供。如果转移装置100在第二多个地震传感器装置30的转移之后为空，则转移装置100可以由吊车25b升高到船5，在船上，重新装载操作用第三多个地震传感器装置30再装满转移装置100。转移装置100然后可以在重新装载存储隔室40时降低至所选深度。该过程可以重复，直到部署期望数量的地震传感器装置30为止。

使用转移装置100来将rov35a重新装载在表面下位置处减少将地震传感器装置30放置在海床55上所需的时间或“种植”时间，因为rov35a不为了地震传感器装置重新装载而升高和降低至表面10。进一步地，因为rov35a可以在表面10以下操作更长时段，所以使置于用于升降rov35a的设备上的机械应力最小化。rov35a的减少升降在恶劣天气或大浪条件下可以特别有利。由此，因为rov35a和相关设备不升至表面10以上(这可能使得损坏rov35a和相关设备或构成对船员伤害的风险)，所以可以提高设备的寿命。

同样，在取回操作中，rov35a可以使用来自第一船5上的人员的命令来取回之前放置在海床55上的各地震传感器装置30。所取回的地震传感器装置30被放置到rov35a的存储隔室40中。在一些实施方式中，rov35a可以顺序定位为与海床55上的各地震传感器装置30相邻，并且地震传感器装置30滚动、输送或以其他方式从海床55移动到存储隔室40。在一些实施方式中，地震传感器装置30可以由布置在rov35a上的机器人装置60来从海床55取回。

一旦存储隔室40充满或包含预定数量的地震传感器装置30，则转移装置100降至表面10以下的位置并与rov35a紧密配合。转移装置100可以由吊车25b降至水柱15中的所选深度，并且rov35a和转移装置100在表面下位置处紧密配合。一旦紧密配合，则将在存储隔室40中包含的所取回地震传感器装置30转移到转移装置100。一旦存储隔室40排空所取回传感器装置，则rov35a和转移装置100分离，并且由rov35a进行的传感器装置取回可以恢复。由此，转移装置100用于将所取回的地震传感器装置30作为装载货物渡运到第一船5，这允许rov35a继续从海床55收集地震传感器装置30。这样，因为不为了传感器装置卸载而升降rov35a，所以显著减少传感器装置取回时间。进一步地，因为rov35a可以在表面下更长时段，所以使置于与rov35a有关的设备上的安全问题和机械应力最小化。

在该实施方式中，第一船5可以沿第一方向75(诸如沿+x方向)行进，该方向可以是罗盘航向或其他线性或预定方向。第一方向75还可以考虑或包括由于波作用、水流或风速以及方向引起的漂移。在一个实施方式中，多个地震传感器装置30在所选位置中放置在海床55上，诸如x方向上的多行rn(示出了r1和r2)或y方向上的多列cn(示出了c1-cn)，其中，n等于整数。在一个实施方式中，行rn和列cn限定网格或阵列，其中，各行rn(例如，r1-r2)包括在传感器阵列的宽度(x方向)上的接收线，或者各列cn包括在传感器阵列的长度(y方向)上的接收线。行中的相邻传感器装置30之间的距离被示出为距离lr，并且列中的相邻传感器装置30之间的距离被示出为距离lc。虽然示出了大致正方形图案，但可以在海床55上形成其他图案。其他图案包括非线性接收线或非正方形图案。图案可以是预定的或由其他因素(诸如海床55的地势)造成。在一个实施方式中，距离lr和lc可以大致相等，并且可以包括大约60米至大约400米或更大的尺寸。如上所述，相邻地震传感器装置30之间的距离可以为预定的或由海床55的地势造成。

第一船5以一速度(诸如对于第一船5和被第一船5迁移的任意设备可允许或安全的速度)操作。该速度可以将任意天气情况(诸如风速和波作用)以及水柱15中的水流考虑在内。船的速度还可以由任意操作设备来确定，这些设备由第一船5悬挂、附接到第一船或以其他方式被第一船牵引。例如，速度可能受rov35a的部件(诸如tms50a和脐带电缆44a)的拖曳系数以及任意天气情况或水柱15中的水流限制。因为rov35a的部件遭受取决于部件在水柱15中的深度的拖曳，所以第一船速度可以在小于大约1海里/小时的范围内操作。在铺设两条接收线(行r1和r2)的该实施方式中，第一船包括大约0.2海里/小时与大约0.6海里/小时之间的第一速度。在其他实施方式中，第一速度包括大约0.25海里/小时(该速度包括小于0.25海里/小时的中间速度)与大于大约1海里/小时的速度(该速度取决于天气情况，诸如波作用、风速或水柱15中的水流)之间的平均速度。

在地震勘测期间，可以部署诸如行r1的一个接收线。在完成单个接收线时，可以使用第二船80来提供源信号。在一些情况下，第一船或其他装置可以提供源信号。第二船80设置有源装置或声源装置85，该源装置或声源装置可以是能够产生适于获得勘测数据的声信号或振动信号的装置。源信号传播到海床55，并且信号的一部分被反射回地震传感器装置30。第二船80可能需要每单个接收线(在该示例中为行r1)进行多个通过，例如，至少四个通过。在第二船80进行通过的时间期间，第一船5继续第二接收线的部署。然而，由第二船80进行通过所涉及的时间远短于第二接收线的部署时间。这引起地震勘测中的滞后时间，因为第二船80在第一船5完成第二接收线的同时处于空闲状态。

第一船5可以使用一个rov35a来铺设传感器装置，以形成任意数量的列中的第一组两个接收线(行r1和r2)，这可以产生多达和包括几英里的各接收线的长度。在一个实施方式中，两个接收线(行r1和r2)大致平行。在完成第一船5的单个定向通过且第一组(行r1、r2)地震传感器装置30被铺设到预定长度时，设置有源装置85的第二船80用于提供源信号。第二船80可以沿着两个接收线进行八个或更多个通过，以完成两行r1和r2的地震勘测。

在第二船80沿着两行r1和r2发射的同时，第一船5可以转动180度并沿-x方向行进，以便在与行r1和r2相邻的另两行中铺设地震传感器装置30，从而形成第二组两个接收线。第二船80然后可以沿着第二组接收线进行另外的一系列通过，同时第一船5转动180度，以沿+x方向行进，以铺设另一组接收线。该过程可以重复，直到勘测海床55的指定区域为止。由此，因为用于铺设接收线的部署时间通过在船5的一个通过中部署两行来近似减半，所以使第二船80的空闲时间最小化。

虽然仅示出了两行r1和r2，但传感器装置30部署不限于该构造，因为rov35a可以适于在单个方向牵引中布局多于两行传感器装置。例如，rov35a可以被控制为在单个方向牵引中布局三行至六行传感器装置30甚至更多行。第一船5布局传感器阵列的宽度的“一个通过”运行的宽度可以受拴绳46a的长度或传感器装置30之间的间隔(距离lr)限制。

现在参照图2，示出了校准地震数据获取单元的地震检波器和水听器的系统200。系统200可以包括至少一个数据处理系统205。系统200可以包括至少一个计算装置225或显示装置225。系统200可以包括地震数据获取单元230(或节点230)。地震数据获取单元可以包括传感器装置30的一个或多个部件或功能。地震数据获取单元230可以包括水听器235和地震检波器240。地震数据获取单元230可以包括双传感器构造。双传感器可以指具有测量压力的传感器和测量运动的一个或多个传感器的构造。地震数据获取单元230的双传感器构造可以包括水听器235、一个或多个地震检波器240、或一个或多个加速计。一个或多个地震检波器240可以指3维地(诸如沿x轴、y轴以及z轴)测量运动的多部件地震检波器。水听器235和地震检波器240可以紧密地隔开。例如，水听器235和地震检波器240之间的垂直间隔可以小于或等于1米、0.5米、1.5米或2米。例如，紧密隔开的水听器和地震检波器可以被建造到单个壳体中，并且一起部署为地震数据获取单元230的一部分(例如，传感器装置30)。

数据处理系统205可以包括校准部件210、图像渲染部件215以及数据库220。数据库220可以存储数据记录或数据结构，这些数据记录或数据结构包括例如由地震数据获取单元230获取的地震数据226、阈值227或频带228。校准部件210和图像渲染部件215可以各包括至少一个处理单元或其他逻辑装置(诸如可编程逻辑阵列引擎)、或被构造为与数据库储存库或数据库220通信的模块。校准部件210、图像渲染部件215以及数据储存库220可以是单独的部件、单个部件、或数据处理系统205的一部分。系统200及其部件(诸如数据处理系统)可以包括硬件元件，诸如一个或多个处理器、逻辑装置或电路。例如，校准部件210可以包括数据处理系统的一个或多个子部件，这些子部件选择地震数据，生成已相移数据，生成上行和下行波场，基于上行和下行波场确定比率，并且基于比率选择相移，以产生已校准图像。

数据处理系统205可以包括至少一个逻辑装置，诸如计算装置，该计算装置具有经由网络例如与计算装置330通信的处理器。数据处理系统205可以包括至少一个服务器。例如，数据处理系统205可以包括位于至少一个数据中心中的多个服务器。数据处理系统205可以包括多个逻辑分组的服务器并促进分布式计算技术。服务器的逻辑组可以被称为服务器农场或机器农场。服务器还可以为地理上分散的。机器农场可以作为单个实体来管理，或者机器农场可以包括多个机器农场。

系统200可以包括一个或多个地震数据获取单元230。一个或多个地震数据获取单元230可以布置在海洋环境中的海床上。海床可以包括例如湖床、洋底或陆地。一个或多个地震数据获取单元230中的每一个可以包括水听器235和地震检波器240。水听器235和地震检波器240中的一个或这两者可以布置在地震数据获取单元230内或地震数据获取单元230之外。地震检波器240可以响应于从声源传播的声信号获取地震检波器迹线数据。水听器235可以响应于从声源传播的声信号获取水听器迹线数据。

数据处理系统205可以处理双传感器(例如，水听器和垂直地震检波器)数据，以去除噪音而且增强波场分离。数据处理系统可以在保持时间局部性的同时将数据同时分解成倾角和频率。所去除的噪音可以包括来自垂直地震检波器的相干地震检波器噪音，诸如v(z)噪音。

各地震数据获取单元230可以在地震数据获取单元230的特定位置处随着时间的过去的进入信号的振幅，从而生成表面下的地震勘测。对于数据获取期间的各源致动由各地震数据获取单元230记录的地震能量可以被称为“迹线”。在这种操作中使用的一个或多个地震数据获取单元230可以包括压力传感器(诸如水听器235)和运动传感器(诸如单或多部件地震检波器240或加速计)。因为已知源和接收器的物理位置，所以对于反射波从源行进到传感器耗费的时间可以与引起反射的形成物的深度直接相关。由此，可以分析来自接收器的阵列的所记录信号或地震能量数据(或地震数据)，以产生与表面下形成物的深度和结构有关的信息，这些形成物中的一些可以包含油或气藏。

数据处理系统205可以将来自接收器的阵列的数据组织成公共几何结构聚集，其中，来自共享公共几何结构的若干接收器的数据一起分析。聚集可以提供与被勘测的区域中的特定位置或轮廓有关的信息。数据可以被组织成许多不同的聚集，并且为了映射整个勘测区域而在完成分析之前处理。所采用的聚集的类型可以包括公共中点(例如，接收器及其相应源共享公共中点)、公共源(例如，接收器共享公共源)、公共偏移(例如，接收器及其相应源具有相同间距或“偏移”)、以及公共接收器(例如，若干源共享公共接收器)。

聚集中的数据可以记录或汇集在时间偏移域中。在聚集中记录的地震迹线可以一起汇集或显示为偏移(例如，地震数据获取单元230离参考点的距离)和时间的函数。给定信号到达且由连续地震数据获取单元230检测的时间是其速度和所行进距离的函数。这些函数可以被称为运动学行进时间轨迹。当所聚集的数据在时间偏移域(t-x域)中显示时，与在接收器处检测的反射信号对应的振幅峰值可以对齐到镜运动学行进时间轨迹的图案中。这些轨迹可以指示形成物存在的深度。

然而，指示表面下岩性形成物的存在的上行反射信号可能具有各种噪音。主反射信号可以包括向下行进到反射面然后向上回到接收器的信号。然而，在源放电时，信号的一部分可以在不反射出任何表面下特征的情况下直接行进到地震数据获取单元230。另外，信号可以跳出表面下特征，跳出表面，然后跳出同一或另一个表面下特征一次或更多次，这产生所谓的多反射信号。所检测信号的其他部分可以包括来自地滚、折射以及无法解决的散射事件的噪音。一些噪音(随机和相干这两者的)可能由于在勘测控制外部的天然和人为事件生成，诸如风噪音。

该噪音可以连同指示表面下特征的反射信号一起来检测。由此，当在t-x空间中显示勘测数据时，噪音和反射信号往往重叠。该重叠可能掩盖主反射信号(所谓的地震事件)，并且使得难以或不可能识别上面可能绘制与表面下地质层有关的推论的显示器中的图案。因此，数据处理系统可以使用各种技术来以从主反射信号分离噪音的这种方式处理地震数据。

这些技术可以通过将数据从t-x域变换到其他域(诸如频率-波数(f-k)或时间-慢度(τ-p)域)来提供信号与噪音的分离，在其他域中，信号与噪音数据之间存在更少的重叠。一旦数据被变换，则数据处理系统可以使用一个或多个数学滤波器来变换数据，以消除或减少噪音，以增强主反射信号。数据处理系统然后可以将数据逆变换回t-x域中，以便解释或另外处理。例如，数据处理系统可以使用所谓的拉东(radon)滤波器来衰减或去除多反射信号。拉动滤波器可以使用拉东变换方程来将数据从t-x域变换到它可以被滤波的τ-p域。更具体地，数据处理系统可以沿着具有恒定速度和慢度的运动学行进时间轨迹变换t-x数据，其中，慢度p可以是速度的倒数(p＝1/v)。

数据处理系统205可以使用双传感器(水听器和垂直地震检波器)衰减来自气水界面的虚反射来解决噪音。在双传感器技术中，可以由速度传感器不同地测量上行和下行波，同时波的前进方向对水听器没有极性意义。虚消除的双传感器处理可以包括对用被放置在海底上的共定位水听器和地震检波器进行的记录求和。对于垂直波路径，可以向两个传感器中的一个应用标量，以考虑底反射率并抑制水层混响。然而，因为地震检波器无法与洋底牢固地耦合，所以数据处理系统可以应用校准由地震检波器获取的数据的相移算符，以补偿地震检波器到海床的耦合程度。而且，地震检波器可以向沿除了其假定的垂直方位之外的方向到达传感器封装的波提供已衰减振幅灵敏度，同时水听器示出对到达角无动于衷。

数据处理系统205可以包括校准部件210，该校准部件处理由地震数据获取单元230的地震检波器240和水听器235获取的数据。校准部件210可以补偿地震检波器240到海床(或任意水介质的底部)的耦合程度，以匹配水听器235的耦合。校准部件210可以获得由地震检波器240和水听器235获取的地震数据。由地震检波器获取的地震数据可以被称为地震检波器迹线数据或第一地震数据，并且由水听器获取的地震数据可以被称为水听器迹线数据或第二地震数据。第一和第二地震数据可以响应于从一个或多个声源85传播的一个或多个声信号来获取。校准部件210可以分别从地震检波器迹线数据和水听器迹线数据选择第一和第二地震数据。校准部件210可以将第一和第二地震数据选择为在频带(诸如2hz到100hz)内。所选第一和第二地震数据可以包括相同频带或在相同频带内。

第一和第二地震数据可以包括或基于迹线数据。迹线可以指在特定部署中的唯一部件(例如，特定地震数据获取单元230)中记录的唯一源事件(例如，声源事件)。源可以创建穿过水的波场，并且地震数据获取单元230可以记录波场的到达。地震数据获取单元230可以在近似在触发声源时开始的时间段内连续记录。迹线数据可以包括水听器数据和垂直地震检波器数据。迹线可以包括期间记录数据的连续时间段的段。例如，记录的连续时间段可以包括一个或多个发射事件。

由地震检波器获取的第一地震数据可以包括时间戳和由地震检波器检测的运动的指示。运动的指示可以基于电场的变化或弹簧质量的变化。在一些情况下，地震检波器可以包括微机电系统(mems)。地震检波器的第一地震数据可以指示运动的z轴分量。z轴分量可以指运动的垂直分量。垂直分量可以大致垂直于海床(例如，与海床垂直的加或减20％)。在一些情况下，地震检波器240可以包括多轴地震检波器，并且数据处理系统205可以获得z轴或垂直分量数据，以便另外处理。在一些情况下，数据处理系统205可以处理来自多个部件的数据，以确定地震检波器数据的垂直分量。第一地震数据可以基于时间间隔来记录，诸如每1毫秒、2毫秒、3毫秒、4毫秒或某一其他时间间隔。

由水听器获取的第二地震数据可以包括时间戳和基于压力的波场的指示(诸如巴-米)。该指示可以经由例如压电传感器转换成毫伏。第二地震数据可以基于时间间隔来记录，诸如每1毫秒、2毫秒、3毫秒、4毫秒或某一其他时间间隔。地震检波器240和水听器235可以是不同类型的装置或传感器，其中，地震检波器检测运动，并且水听器测量压力变化。

第一地震数据和第二地震数据可以彼此配对。例如，第一地震数据和第二地震数据可以具有相同或类似的时间戳，并且记录来自相同声源中的一个或多个的波。例如，第一地震数据可以包括地震检波器迹线，并且第二地震数据可以包括与地震检波器迹线配对的水听器迹线。地震检波器迹线和水听器迹线可以具有在阈值内的偏移，诸如小于500米的x-y偏移。阈值可以存储在数据库220中。阈值可以包括例如300米、400米、500米、600米、700米或800米。

数据处理系统205可以频分从地震检波器和水听器获取的地震数据，以选择频带内的数据。例如，所记录的波场可以记录多达基于采样率的特定频率。频带例如可以在从2hz到100hz的范围内。为了补偿地震检波器的未完成耦合(例如，与水听器到水的耦合程度不同或小于其的耦合程度，诸如1％差异、2％差异、5％差异、10％差异、15％差异、20％差异、30％差异、40％差异、50％差异或更多)，数据处理系统205可以应用频率依赖的相位校正。数据处理系统205可以从一个或多个频带选择数据，以便进一步处理。数据处理系统205可以选择3个或更多个频带。例如，数据处理系统205可以选择10个频带、15个频带、20个频带、22个频带或25个频带或更多个。期望或预定频带可以存储在数据库220中。

在获得第一地震数据时，数据处理系统205可以应用一系列相移，以创建对应系列的已相移数据。例如，数据处理系统可以向第一地震数据应用第一相移，以生成第一已相移数据。数据处理系统可以向第一地震数据应用第二相移，以生成第二已相移数据。数据处理系统可以应用另外的相移来生成另外的已相移数据。例如，数据处理系统可以应用第三相移来生成第三已相移地震数据，并且应用第四相移来生成第四已相移地震数据。第一、第二、第三以及第四相移可以各不同。例如，该系列相移可以在例如从-40度到+40度、-50度到+50度、-60度到+60度或-40度到+60度的范围内。该系列相移可以步进例如1度增量、0.5度增量、2度增量、1.5度增量或3度增量。例如，第一相移可以包括-40度的相移；第二相移可以包括-39度的相移；第三相移可以包括-38度的相移，等。

凭借基于地震检波器的已相移地震数据和从水听器获取的第二地震数据，数据处理系统205可以生成上行波场。数据处理系统205可以通过对第一已相移地震数据(例如，向地震检波器迹线数据应用第一相移)和第二地震数据(例如，水听器迹线数据)求和或以其他方式组合它们来生成第一上行波场。数据处理系统205可以基于第二已相移地震数据(例如，向地震检波器迹线数据应用第二相移)和第二地震数据(例如，水听器迹线数据)的和生成第二上行波场。数据处理系统205还可以基于第一已相移地震数据和第二地震数据的差生成第一下行波场。数据处理系统205可以基于第二已相移地震数据和第二地震数据的差生成第二下行波场。

在确定各频带和向地震检波器迹线数据应用的相移的上行和下行波场时，数据处理系统205可以确定上行波场与下行波场的比率。例如，数据处理系统205可以确定第一上行波场和第一下行波场的第一比率，并且确定第二上行波场与第二下行波场的第二比率。数据处理系统205可以比较第一比率与第二比率。响应于比较，数据处理系统205可以基于第一比率大于第二比率选择第一相移。数据处理系统205可以确定：因为第一比率大于第二比率，所以第一比率可以提供上行与下行波场之间的更大波场分离，从而提供补偿地震检波器到海床的不完全耦合的、地震检波器数据的改善校准。从而，数据处理系统205可以产生补偿地震检波器到陆地或海床的不完全耦合的校准图像。

为了生成上行和下行波场的比率，数据处理系统205可以确定上行波场的振幅和下行波场的振幅。数据处理系统205可以在下行波场上的镜初选事件或上行波场上的直接到达事件周围的时间窗中确定振幅。

数据处理系统205可以将第一比率确定为第一下行波场的振幅除以第一上行波场的振幅。数据处理系统205可以将第二比率确定为第二下行波场的振幅除以第二上行波场的振幅。

如果第一比率是更大的数，则第一比率可以大于第二比率。例如，4:1(或4除以1)的比率可以大于3:2(或3除以2)的第二比率。例如，如果第一下行波的振幅是4，第二下行波的振幅是3，第一上行波的振幅是1，并且第二上行波的振幅是2，那么第一比率是4/1，大于第二比率3/2。

在一些情况下，数据处理系统205可以确定各频带和一系列相移中的各相移的上行和下行波场的平均或均值振幅。例如，如果地震数据包括多个声发射的迹线数据，则数据处理系统205可以确定各个频带和相移的第一上行波场的平均振幅。数据处理系统205可以使用一种或更多种求平均技术，包括例如截尾均值技术，该技术通过在确定均值之前去除最大和最小值的指定百分比来确定平均值。所指定的百分比例如可以是1％、5％、7％、10％、15％或某一其他百分比。数据处理系统205可以去除基于其他特性(诸如时间和标准偏差)的值。数据处理系统205可以确定均方根平均值。

数据处理系统205还可以确定多个频带和相移中的每一个的第一下行波场的平均振幅。例如，如果存在来自单个声源的多个发射，则数据处理系统205可以对于各频带和相移确定跨多个发射的平均振幅(例如，对于特定频带和相移，对来自各发射的振幅求和并将和除以发射的数量)。在一些情况下，数据处理系统205可以跨若干频带对于特定发射和特定相移确定平均振幅(例如，对于特定声发射和相移，对跨若干频带的振幅求和，并且将和除以频带的数量)。

数据处理系统205可以选择与各频带中的最高比率对应的相移。对于特定频带，数据处理系统205可以排列各相移的、下行与上行波场的振幅的比率，以确定最高比率。数据处理系统205可以将比与彼此比较，以选择最高比率。例如，数据处理系统205可以将第一比率与第二比率进行比较，以基于第一比率大于第二比率选择第一比率。数据处理系统205可以使用该相移来生成相移算符。

数据处理系统205可以选择各频带的相移。例如，数据处理系统205可以将第一地震数据分成若干频带。数据处理系统205可以类似地将第二地震数据分成若干频带。数据处理系统205可以确定若干频带中的每一个的上行和下行波场。数据处理系统205可以确定多个频带中的每一个的第一上行波场的平均振幅。数据处理系统205可以确定多个频带中的每一个的第一下行波场的平均振幅。平均振幅可以指跨多个声发射确定平均振幅。

数据处理系统205可以使用上行和下行波场的平均振幅来生成用于各频带中的各相移的比。用于频带的比可以通过将频带的下行波场的平均振幅除以频带的上行波场的平均振幅来确定。例如，数据处理系统205可以基于多个频带中的每一个的第一下行波场的平均振幅除以多个频带中的每一个的第一上行波场的平均振幅，确定多个频带中的每一个的第三比率。数据处理系统205可以类似地基于多个频带中的每一个的第二下行波场的平均振幅除以多个频带中的每一个的第二上行波场的平均振幅，确定多个频带中的每一个的第四比率。数据处理系统205可以将特定频带中的各个第三比率与各个第四比率进行比较，以识别最高比率。例如，在第一频带中，第三比率可以是最高比率；在第二频带中，第四比率可以是最高比率；在第三频带中，第三比率可以是最高比率。最高比率可以对应于在向地震检波器迹线数据应用的一系列相移范围内的相移。由此，在第一频带中，用于校准的所选相移可以是向地震检波器迹线数据应用的第一相移；在第二频带中，用于校准的所选相移可以是向地震检波器迹线数据应用的第二相移；并且在第三频带中，用于校准的所选相移可以是向地震检波器迹线数据应用的第一相移。在数据处理系统205向地震检波器迹线数据应用多于两个相移的情况下，数据处理系统205可以选择最高比率，识别对应的相移，并且使用所识别的对应相移来校准频带。

数据处理系统205可以生成具有相位谱的形状的相位算符，该相位谱由各频带的所选相移来定义。算符的振幅谱可以跨所有频率平坦。例如，数据处理系统205可以生成各频带的一系列相移，生成对应系列的上行和下行波场，生成对应系列的上行和下行波场的振幅的比，并且选择各频带中的最高比率，以生成相位算符。相位算符可以是振幅跨所有频带恒定的唯相位算符。例如，振幅可以是1或某一其他恒定值。

数据处理系统205可以使相位算符平滑，以创建近似函数，该近似函数捕捉所选相移中的重要图案，同时省去噪音或其他小尺度结构或快速现象或伪影。数据处理系统205可以使用线性平滑器或其他平滑算法，诸如移动平均、矩形或未加权滑动平均、或三角形或加权平均。

在数据处理系统205访问预定系统响应算符(例如，可以用于将地震检波器标称地校正到水听器的已知系统响应算符)的情况下，数据处理系统205可以卷积或以其他方式组合所生成的相位算符与预定系统响应算符，以生成单个系统响应和校准/耦合算符。

数据处理系统205可以应用所生成的相位算符来校准地震检波器，校准由地震检波器获取的数据，或者生成图像、图表或其他数据图。数据处理系统205可以应用单个响应和校准/耦合算符来校准地震检波器240和水听器235，校准由地震检波器获取的数据，或者生成图像、图表或其他数据图。

数据处理系统205可以将特定地震检波器240校准到特定水听器235。数据处理系统205基于第一相移校准地震检波器(例如，由地震检波器获取的数据)，该第一相移基于第一比率大于第二比率选择。

数据处理系统205可以包括图像渲染部件215，该图像渲染部件使用已校准的地震数据生成图像、图表或其他数据图。数据处理系统205可以使用相位算符生成图像，该相位算符包括对于各个频带选择的相移。图像渲染部件215可以生成地震数据的2维图像、地震数据的3维图像或地震数据的时间图像。图像渲染部件215可以使用两种或更多种颜色、灰阶、填充或图案生成图像。数据处理系统205可以生成可以交互的动态图。例如，用户可以缩放、展开、改变比例或以其他方式操纵所渲染的图像或图。

数据处理系统205可以使用相位算符生成改善的图像或图，该相位算符用与各个频带的最高比率对应的相移来构造。图像可以是改进，因为相位算符可以补偿地震检波器到海床的不完全耦合。因为地震检波器240可能以一角度搁置、搁置在岩石或其他沉积物上、具有突出物或由于其他原因，所以地震检波器可能不完全耦合。

数据处理系统205可以使用所生成的相位算符来生成具有改善波场分离的图像，同时使用更少的计算资源。波场分离可以被改善至例如24至32db的、上行与下行波场的振幅的差。因为数据处理系统205可以如与必须计算还基于振幅的算符相反地计算唯相位算符，所以它可以使用更少的计算资源。通过使用恒定振幅并将相移用于基于上行和下行波场的比率选择的各频带来计算唯相位算符，数据处理系统205可以减少计算资源使用，同时产生具有改善波场分离的图像。

图3a描绘了示出了根据实施方式的下行波场310和上行波场315的例示300。例示300示出了与0米深度对应的、在水介质表面上的多个发射点(sp)85。发射点85可能与地震装置230偏移近似600米、1200米以及1800米。数据处理系统205可以选择与600米处的发射点85对应的数据，以便处理。地震数据获取装置230可以位于海床上，例如，在水介质表面以下1000米的深度处。上行波315指在被反射出表面下形成物(例如，位于水介质表面以下2500米深度或海底以下1500米处的形成物)之后到达海底的地震能量。该波可以指来自从一个或多个声源或发射点85传播的声信号的地震能量。下行波310可以指从发射点85直接到达海底的地震能量、或在气水界面(例如，0米深度处的水介质的表面)处的近全(例如，多于90％、80％、70％、60％或50％)内反射之后到达海底的地震能量。下行波310可以投射到诸如点305的点。点305可以指示在气水界面处存在少于全反射时的下行波310的投射的焦点。

图3b描绘了根据实施方式的地震数据的图像320。图像320例示了用迹线数据生成的若干曲线，包括曲线325、330、335以及340。曲线325可以指示直接到达下行波，诸如如图3a例示的、地震能量从声源发射点85到节点230的直接到达。曲线330可以指示镜到达下行波，诸如反射出1000米处的海底、反射出0米处的气水边界并且行进至1000米处的海底上的节点230的、来自发射点85的地震能量。由于多个反射，曲线330可以指示负1000米或水面以上1000米处的镜反射。这可能不是节点的真正位置。在直接到达曲线325与镜到达曲线330之间的曲线335可以包括上行波。在一些情况下，曲线335可以仅指示上行波。上行波340可以指示表面下岩性形成物。例如，地震能量可以从声发射点85朝向1000米处的海底行进，穿过海底并反射出2500米深度处的表面下岩性形成物，并且向上朝向海底上的节点230行进。节点230的地震检波器可以检测由于反射出表面下岩性形成物的地震能量引起的运动。

在曲线330下方的曲线340可以指示下行波。在一些情况下，曲线340可以仅指示下行波。例如，曲线325可以对应于下行波，该下行波随着它们在节点处接收之前从气水界面反射而穿过更远的距离。波场分离可以被改善至例如24至32db的、上行与下行波场的振幅的差。曲线325和330可以使用已校准垂直地震检波器数据来生成或渲染。

图4描绘了根据实施方式的、用于校准地震检波器和水听器的方法。方法400可以由图1、图2或图5中描绘的一个或多个部件、系统200或系统500(包括例如数据处理系统205和地震数据获取单元230)以及其他来执行。在401处，设置地震数据获取单元。地震数据获取单元可以部署或布置在海床上。地震数据获取单元可以布置或放置在海床上的期望位置处。地震数据获取单元(或节点)可以与海床接触地放置在海床上。节点可以耦合到海床。地震数据获取单元可以包括地震检波器和水听器。

在403处，可以获取地震检波器迹线数据和水听器迹线数据。地震检波器可以响应于从一个或多个声源传播的一个或多个声信号获取地震检波器迹线数据。水听器可以响应于从一个或多个声源传播的一个或多个声信号获取水听器迹线数据。地震检波器和水听器可以被定位为靠近彼此。例如，与地震检波器配对的水听器可以是在地震勘测中最靠近地震检波器的水听器。方法可以通过将附近水听器的衰减用作用于特定勘测的标准或“低或可接受或期望衰减的样本”来考虑地震检波器衰减的差异，然后调节或校准地震检波器衰减，以仿真水听器衰减。

在405处，可以选择第一地震数据和第二地震数据。例如，数据处理系统可以从地震检波器迹线数据选择第一地震数据。第一地震数据可以在频带内，诸如2hz到100hz。地震数据可以在其他频带内，诸如基于采样率和奈奎斯特(nyquist)频率的任意频带。频带可以被选择为使得高端对应于奈奎斯特频率或小于奈奎斯特频率。例如，频带可以为0.1hz到200hz、1hz到300hz、2hz到50hz或某一其他频带。

数据处理系统可以从水听器迹线数据选择第二地震数据。第二地震数据可以在频带内。数据处理系统可以从获取第一地震数据的地震检波器获得第一地震数据。第一地震数据可以指或包括地震检波器迹线数据。数据处理系统可以从装置或存储器获得第一地震数据，该装置或存储器从或经由地震检波器获得第一地震数据。数据处理系统可以从与地震检波器配对的水听器获得第二地震数据。第二地震数据可以包括或指水听器迹线数据。例如，水听器和地震检波器可以位于同一地震数据获取单元中，或接近同一地震数据获取单元，或以其他方式与同一地震数据获取单元关联或彼此关联。数据处理系统可以从装置或存储器获得第二地震数据，该装置或存储器从或经由水听器获得第二地震数据。

数据处理系统可以将第一和第二地震数据分成一个或多个频带。频带可以基于数据的采样率确定。例如，数据处理系统可以识别至少3个频带、至少5个频带、至少10个频带、至少15个频带、至少20个频带或更多个。

在410处，可以生成第一相移数据。例如，数据处理系统可以通过向第一地震数据应用第一相移生成第一已相移数据。在415处，数据处理系统可以通过向第一地震数据应用第二相移生成第二已相移数据。数据处理系统可以通过向第一地震数据应用另外的相移生成另外的已相移数据。该系列相移可以横跨预定范围，例如负40度到正40度。该系列相移例如可以以1度增量步进。例如，第一相移可以是-40度的相移；随后相移可以是-39度的相移；并且随后相移可以是-38度的相移。

数据处理系统可以每频带地应用相移。例如，数据处理系统可以生成各频带的第一已相移数据，并且生成各频带的第二已相移数据。例如，对于2毫秒的采样率，频带可以在从2hz到100hz的范围内。

在420处，可以生成第一上行波场。数据处理系统可以通过对第一已相移地震数据(例如，具有第一相移的地震检波器迹线数据)和第二地震数据(例如，水听器迹线数据)求和来生成第一上行波场。在425处，可以生成第二上行波场。数据处理系统可以通过对第二已相移地震数据和第二地震数据求和来生成第二上行波场。数据处理系统可以通过对另外的已相移地震检波器迹线数据与水听器迹线数据求和来生成用于另外相移的另外上行波场。数据处理系统可以生成各相移的各频带的上行波场。

在430处，可以生成第一下行波场。数据处理系统可以基于第一已相移地震数据和第二地震数据的差生成第一下行波场。在435处，可以生成第二下行波场。数据处理系统可以基于第二已相移地震数据和第二地震数据的差生成第二下行波场。数据处理系统可以通过对另外的已相移地震检波器迹线数据与水听器迹线数据求差来生成用于另外相移的另外下行波场。数据处理系统可以生成各相移的各频带的下行波场。

在440处，可以确定第一下行波场与第一上行波场的比率。数据处理系统可以确定第一上行波场和第一下行波场的第一比率。在445处，可以确定第二下行波场与第二上行波场的比率。数据处理系统可以确定第二上行波场和第二下行波场的第二比率。数据处理系统可以确定各相移的各频带的比率。

在450处，可以选择相移。数据处理系统可以选择各频带的最高比率，其中，最高比率对应于相移。在存在与最高比率对应的多个相移的情况下，数据处理系统可以选择最小相移、最大相移或中等相移。例如，数据处理系统可以基于第一比率大于第二比率选择第一相移。数据处理系统可以使用第一比率来产生补偿地震检波器到陆地的耦合的校准图像。

数据处理系统可以使用与各频带的最高比率对应的相移来生成相位算符。数据处理系统可以使用相位算符来校准地震检波器，校准由地震检波器获取的数据，或者使用由地震检波器获取的数据生成图像或其他图。

数据处理系统可以生成各地震数据获取单元或各地震数据获取单元的各部署的相位算符。在各部署处，地震检波器可以具有与陆地或海底的不同耦合量。由此，数据处理系统可以生成各地震检波器和各地震检波器的各部署的新相位算符。数据处理系统可以将各地震检波器和各部署的相位算符存储在数据结构中。数据处理系统可以取回所存储的相位算符来产生校准地震数据或使用已校准地震数据的图像或图。

图5是根据实施方式的计算机系统500的框图。计算机系统或计算装置500可以用于实施系统200的一个或多个部件或方法400的元件。计算系统500包括用于通信信息的总线505或其他通信部件以及耦合到总线505用于处理信息的处理器510a-n或处理电路。计算系统500还可以包括耦合到总线用于处理信息的一个或多个处理器510或处理电路。计算系统500还可以包括主存储器515，诸如随机存取存储器(ram)或其他动态存储装置，该主存储器耦合到总线505，用于存储信息以及要由处理器510执行的指令。主存储器515还可以用于存储地震数据、分箱函数数据、图像、报告、调谐参数、可执行代码、临时变量、或在由处理器510执行指令期间的其他中间信息。计算系统500还可以包括耦合到总线505的只读存储器(rom)520或其他静态存储装置，用于存储静态信息和用于处理器510的指令。存储装置525(诸如固态装置、磁盘或光盘)耦合到总线505，用于永久地存储信息和指令。

计算系统500可以经由总线505耦合到显示器535或显示装置，诸如液晶显示器、或有源矩阵显示器，该显示器或显示装置用于向用户显示信息。输入装置530(诸如包括字母数字和其他键的键盘)可以耦合到总线505，用于向处理器510通信信息和命令选择。输入装置530可以包括触摸屏显示器535。输入装置530还可以包括光标控制器，诸如鼠标、跟踪球或光标方向键，该光标控制器用于向处理器510通信方向信息和命令选择，并且用于控制显示器535上的光标移动。

这里描述的过程、系统以及方法可以由计算系统500响应于处理器510执行在主存储器515中包含的指令的结构来实施。这种指令可以从另一个计算机可读介质(诸如存储装置525)读入到主存储器515中。在主存储器515中包含的指令的结构的执行使得计算系统500执行这里描述的例示性过程。还可以采用多处理结构的一个或多个处理器来执行在主存储器515中包含的指令。在一些实施方式中，可以代替或结合软件指令地使用硬接线电路来实现例示性实施方案。由此，实施方式不限于硬件电路和软件的任何具体组合。

虽然图5中已经描述了示例计算系统，但本说明书中描述的主题和功能操作的实施方式可以在其他类型的数字电子电路中、或计算机软件、固件或硬件(包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物)中、或在它们中的一个或多个的组合中实施。

本说明书中描述的主题和操作的实施方式可以在数字电子电路中、或计算机软件、固件或硬件(包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物)中、或在它们中的一个或多个的组合中实施。本说明书中描述的主题可以被实施为一个或多个计算机程序，例如，计算机程序指令的一个或多个电路，这些计算机程序在一个或多个计算机存储介质上编码，用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作。另选地或另外，程序指令可以编码在人工生成的传播信号上，例如，被生成为编码信息的机器生成的电信号、光信号或电磁信号，该信息用于传输到合适的接收器设备，以便由数据处理设备执行。计算机存储介质可以是计算机可读存储装置、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储阵列或装置、或它们中的一个或多个的组合，或被包括在其中。而且，虽然计算机存储介质不是传播信号，但计算机存储介质可以是在人工生成的传播信号中编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质还可以是一个或多个单独的部件或介质(例如，多个cd、盘、或其他存储装置)，或被包括在其中。

本说明书中描述的操作可以由数据处理设备对在一个或多个计算机可读存储装置上存储或从其他源接收的数据执行。术语“数据处理设备”或“计算装置”包含用于处理数据的各种设备、装置以及机器，用示例的方式，包括可编程处理器、计算机、片上系统、或前述中的多个或组合。设备可以包括专用逻辑电路，例如，fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。除了硬件之外，设备还可以包括创建用于讨论中的计算机程序的执行环境的代码，例如，构成以下内容的代码：处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机、或它们中的一个或多个的组合。设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础设施，诸如网络服务、分布式计算以及网格计算基础设施。

计算机程序(还被称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以用任意形式的编程语言来编写，该编程语言包括编译或解释语言、说明性或过程式语言，并且计算机程序可以以任意形式来部署，包括作为单独程序或作为电路、部件、子例程、对象或适于用于计算环境中的其他单元。计算机程序可以但不需要对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保持其他程序或数据(例如，在标记语言文档中存储的一个或多个脚本)的文件的一部分中、专用于讨论中的程序的单个文件中、或多个协同文件(例如，存储一个或多个电路、子程序、或代码的部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机或位于一个地点或分布在多个地点上并由通信网络互连的多个计算机上执行。

用示例的方式，适于执行计算机程序的处理器包括微处理器、以及数字计算机的任意一个或多个处理器。处理器可以从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机的元件是用于根据指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储装置。计算机可以包括用于存储数据的一个或多个大规模存储装置，例如，磁盘、磁光盘或光盘，或者操作地耦合为从大规模存储装置接收数据或向其转移数据或这两者。计算机不需要具有这种装置。而且，计算机可以嵌在另一个装置中，例如，个人数字助理(pda)、全球定位系统(gps)接收器、或便携式存储装置(例如，通用串行总线(usb)闪存驱动器)，仅举几例。适于存储计算机程序指令和数据的装置包括所有形式的非易失性存储器、介质以及存储装置，用示例的方式，包括：半导体存储装置，例如，eprom、eeprom以及闪存装置；磁盘，例如内置硬盘或可移动盘；磁光盘；以及cdrom和dvd-rom盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路来补充或并入在其中。

为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的实施方案可以在计算机上实施，该计算机具有：显示装置，例如crt(阴极射线管)或lcd(液晶显示器)监测器，该显示装置用于向用户显示信息；以及键盘和指向装置，例如鼠标或跟踪球，用户可以由该键盘和指向装置向计算机提供输入。其他种类的装置也可以用于提供与用户的交互；例如，向用户提供的反馈可以为任意形式的传感反馈，例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且来自用户的输入可以以任意形式来接收，包括声、语音或触觉输入。

上述实施方式可以以大量方式中的任意一个来实施。例如，实施方式可以使用硬件、软件或其组合来实施。当在软件中实施时，可以在任意合适的处理器或处理器的集合上执行软件代码，而不管处理器是设置在单个计算机中还是分布在多个计算机之间。

而且，计算机可以具有一个或多个输入和输出装置。这些装置可以用于呈现用户界面以及其他。可以用于提供用户界面的输出装置的示例包括用于视觉呈现输出的打印机或显示屏以及用于听觉呈现输出的扬声器或其他声音生成装置。可以用于用户界面的输入装置的示例包括键盘和指向装置，诸如鼠标、触摸板以及数字化平板电脑。作为另一个示例，计算机可以借助语音识别或以其他听觉格式接收输入信息。

这种计算机可以由任意合适形式的一个或多个网络并入，这些网络包括局域网或广域网(诸如企业网络)、以及智能网络(in)或因特网。这种网络可以基于任意合适的技术，并且可以根据任意合适的协议来操作，并且可以包括无线网络、有线网络或光纤网络。

被采用来实施这里描述的功能的至少一部分的计算机可以包括存储器、一个或多个处理单元(这里还被简称为“处理器”)、一个或多个通信接口、一个或多个显示单元、以及一个或多个用户输入装置。存储器可以包括任意计算机可读介质，并且可以存储用于实施这里描述的各种功能的计算机指令(这里还被称为“处理器可执行指令”)。处理单元可以用于执行指令。通信接口可以耦合到有线或无线网络、总线、或其他通信装置，因此可以允许计算机向其他装置发送通信和从其他装置接收通信。显示单元可以被设置为例如允许用户观看与指令的执行有关的各种信息。用户输入装置可以被设置为例如允许用户进行手动调节，进行选择，录入数据或各种其他信息，或在指令的执行期间以各种方式中的任意一个与处理器交互。

这里所概述的各种方法或过程可以被编码为可在采用各种操作系统或平台中的任意一个的一个或多个处理器上执行的软件。另外，这种软件可以使用若干合适的编程语言或编程或脚本工具中的任意一个来书写，而且可以被编译为在框架或虚拟机上执行的可执行机器语言代码或中间代码。

在这点上，各种发明概念可以被具体实施为编码有一个或多个程序的计算机可读存储介质(或多个计算机可读存储介质)(例如，计算机存储器、一个或多个软盘、紧致盘、光盘、磁带、闪存、现场可编程门阵列或其他半导体装置中的电路构造、或其他永久介质或有形计算机存储介质)，这些程序当在一个或多个计算机或其他处理器上执行时，执行实施上面讨论的解决方案的各种实施方式的方法。计算机可读介质可以是可运输的，使得上面存储的程序可以加载到一个或多个不同的计算机或其他处理器上，以实施如上面讨论的本解决方案的各种方面。

术语“程序”或“软件”在这里用于指可以被采用来将计算机或其他处理器编程为实施如上面讨论的实施方式的各种方面的任意类型的计算机代码或计算机可执行指令的集合。在执行时执行本解决方案的方法的一个或多个计算机程序不需要驻留在单个计算机或处理器上，而是可以以模块化样式分布在若干不同的计算机或处理器中，以实施本解决方案的各种方面。

计算机可执行指令可以为由一个或多个计算机或其他装置执行的许多形式，诸如程序模块。程序模块可以包括例程、程序、对象、部件、数据结构、或执行特定任务或实施特定抽象数据类型的其他部件。在各种实施方式中，可以根据期望组合或分配程序模块的功能。

而且，数据结构可以以任意合适的形式存储在计算机可读介质中。为了例示简单起见，数据结构可以被示出为具有借助数据结构中的位置相关的字段。这种关系同样可以通过为具有输送字段之间的关系的、计算机可读介质中的位置的字段分配存储来实现。然而，任意合适的机制可以用于建立数据结构的字段中的信息之间的关系，包括通过使用指针、标签或建立数据元素之间的关系的其他机制。

而且，各种发明概念可以被具体实施为已经提供示例的一个或多个方法。被执行为方法的一部分的动作可以以任意合适的方式来排序。因此，可以构造以下实施方式，其中，虽然动作在例示性实施方式中被示出为顺序动作，但动作以与所例示的不同顺序来执行，这可以包括同时执行一些动作。

如这里在说明书中和在权利要求中所用的不定冠词“一”和“一个”应被理解为意指“至少一个”，除非相反清晰指示。对“或”的引用可以被解释为包括的，使得使用“或”描述的任意术语可以指示所述术语中的单个、多于一个以及全部中的任意一个。对连接的术语列表的至少一个的引用可以与包括的或相同地来解释，以指示所述术语中的单个、多于一个以及全部中的任意一个。例如，对““a”和“b”中的至少一个”的引用可以包括仅“a”、仅“b”以及“a”和“b”这两者。

这里所用的用词和术语是用于描述的目的且不应被认为是限制。“包括”、“具有”、“包含”、“涉及”、“以……为特征”、“特征在于”及其变体在这里的使用意指包含其后所列的项、其等同物和另外项、以及仅仅由其后所列项构成的另选实施方案。在一个实施方案中，这里描述的系统和方法由所述元件、动作或部件中的一个、多于一个的各组合、或全部来构成。

在附图、具体实施方式或任意权利要求中的技术特征后面是附图标记的情况下，包括附图标记，以提高附图、具体实施方式以及权利要求的可懂度。因此，附图标记及其不存在都不对任何权利要求元素的范围有限制影响。

这里描述的系统和方法可以在不偏离其特性的情况下以其他具体形式来具体实施。前述实施方案是例示性的，而不是所述系统和方法的限制。由此，这里描述的系统和方法的范围由所附权利要求来指示，而不是由前述描述来指示，并且在权利要求的等效意义和范围内的变更被包含在内部。