【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地学地震波场分离，具体为一种基于极化的地震波场分离方法。
技术介绍
1、地震波场分离是地震数据处理中的一项重要技术，它旨在从复杂的地震数据中分离出有用的波场信息，如p波、s波、面波以及其他类型的波场。这对于后续的地震资料解释，如速度分析、地震成像、岩性分析等具有重要意义。近些年来，国内外对波场分离技术进行了深入的研究，相应的方法已被广泛地应用于波动类的地震资料处理流程中，比如弹性波逆时偏移、弹性波最小二乘偏移、弹性波波形反演等。
2、常见的地震波场分离方法主要由以下几类：
3、1.基于频率的分离方法，频率-波数域分析(f-k分析)：将地震数据转换到频率-波数域，根据不同波场的频率和波数特征进行分离；希尔伯特-黄变换(hht)：适用于非线性、非平稳信号的地震波场分离。
4、2.基于时间的分离方法，初至波拾取：通过设置门槛值，自动或手动拾取p波到达时间，进而分离p波；时间-偏移域分析：利用偏移技术将共炮点数据转换到偏移域，以分离不同波场。
5、3.基于属性的分离方法，相干体技术：通过计算地震数据的相干属性，来分离不同波场；聚类分析：利用地震属性的聚类特性，将波场分为不同的类别。
6、4.基于波形差异的分离方法，波形拟合法：通过拟合地震波形，分离出目标波场；模式识别法：利用机器学习方法，根据波形的特征差异进行分类。
7、5.基于波动方程的分离方法，逆时偏移(rtm)：通过波动方程的逆时偏移过程，实现波场的精确分离；波场分解技术：根据波动方程将波场分解
8、6.基于人工智能的方法，深度学习：利用卷积神经网络(cnn)等深度学习技术，进行波场识别和分离。
9、极化(偏振)分析是基于波的极化特性基础上进行的一种空间滤波的信号处理方法，通过测量各种波的极化属性(极化度、极化方向等)来简化信息的提取。极化(偏振)分析在地震信号处理中，通过分析地震波形的极化特性来获取地下介质信息的方法。极化分析是一种用于地震信号处理的技术，它可以帮助我们理解地下介质的物理特性。
10、随着近年来的科技发展，极化分析技术也朝着多样化、复杂化的方向发展。目前，极化分析方法在电磁学、光学和地震学等领域已经取得了一些研究成果。在地球物理领域主要是利用极化分析方法进行特定波型的识别与分离、各类噪声的压制、横波分裂研究以及多波震相识别和确定波至到时等。
11、现有的地震波场分离方法虽然在一定程度上能够实现体波和面波的分离，但仍存在一些缺点：对初始模型和参数的依赖性强，计算过程复杂，对计算资源要求高；受地震波场复杂和地震多波场干涉影响，波场分离效果不好。
技术实现思路
1、为解决以上现有地震波场分离方法对初始模型和参数的依赖性强，计算过程复杂，对计算资源要求高；受地震波场复杂和地震多波场干涉影响，波场分离效果不好的问题，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于极化的地震波场分离方法，包括以下方法：
2、s1、利用正演模拟获取三分量地震数据；
3、s2、对正演模拟获取的地震数据进行预处理，获得sgy或者二进制数据；
4、s3、将获得的sgy或者二进制数据进行极化分析处理，获得三参数值，并选取阈值；
5、s4、利用选定的阈值带入整个波场进行计算，将波场分离成为线性体波和非线性面波成分；
6、s5、计算不同阈值下的sgy或者二进制数据的频散能量谱；
7、s6、根据频散能量的分布提取频散曲线。
8、进一步的，所述地震数据为实验室环境下获得的地震记录，具体为：
9、在实验室环境下，给定地层模型参数，进行数值模拟，获得地震记录，作为地震数据。
10、进一步的，利用所述正演模拟在实验室环境下获得sgy格式的地震单炮记录或者去除头道的二进制数据。
11、进一步的，所述s5中利用f-k方法计算不同阈值下的sgy或者二进制数据的频散能量谱，其中，f为频率，k为波数，具体为：
12、s51、数据预处理
13、s511、对地震数据进行重采样，确保时间序列的均匀性；
14、s512、应用带通滤波器，保留目标频率范围内的信号；
15、s513、去除仪器响应和噪声；
16、s52、f-k变换
17、s521、对每个时间窗口的数据进行傅里叶变换，得到频率域数据；
18、s522、对频率域数据进行波数变换，得到f-k谱，即频散能量谱。
19、进一步的，所述频散曲线的提取具体为：
20、s61、频散曲线提取
21、s611、在f-k谱中，识别出能量团，中心点对应于相速度和群速度；
22、s612、通过分析不同频率下能量团的位置变化，追踪频散曲线；
23、s62、频散曲线的优化和验证
24、s621、对提取的频散点进行平滑处理，消除随机误差。
25、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
26、该基于极化的地震波场分离方法，通过利用波场的极化特性，采用极化分析的方法将地震记录进行波场分离，利用选定的阈值带入整个波场进行计算，将全波场的地震信号分离成为较为纯净的体波和面波，然后进一步计算频散能量，获得不同波场情况下的频散能量谱，提取更加清晰的频散曲线，该方法基于极化特性，计算更加快速，且不需要进行数据标注，可以获得基于极化的地震波场分离空间矢端变化图。
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1.一种基于极化的地震波场分离方法，其特征在于，包括以下方法：
2.根据权利要求1所述的基于极化的地震波场分离方法，其特征在于：所述地震数据为实验室环境下获得的地震记录，具体为：
3.根据权利要求2所述的基于极化的地震波场分离方法，其特征在于：利用所述正演模拟在实验室环境下获得sgy格式的地震单炮记录或者去除头道的二进制数据。
4.根据权利要求1所述的基于极化的地震波场分离方法，其特征在于：所述S5中利用F-K方法计算不同阈值下的sgy或者二进制数据的频散能量谱，其中，F为频率，K为波数，具体为：
5.根据权利要求4所述的基于极化的地震波场分离方法，其特征在于：所述频散曲线的提取具体为：
【技术特征摘要】
1.一种基于极化的地震波场分离方法，其特征在于，包括以下方法：
2.根据权利要求1所述的基于极化的地震波场分离方法，其特征在于：所述地震数据为实验室环境下获得的地震记录，具体为：
3.根据权利要求2所述的基于极化的地震波场分离方法，其特征在于：利用所述正演模拟在实验室环境下获得sgy格式的地震单炮...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁锋，韩晨，穆罗多夫·达夫拉特胡扎，佘邦伟，马小平，海来木果，钟任富，
申请(专利权)人：中国地质科学院，
类型：发明
国别省市：
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