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基于一种注意力机制U-Net的地震数据去噪方法
被引量：
5
1
作者
曹静杰
高康富
+3 位作者
许银坡
王乃建
张纯
朱跃飞
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2024年第4期724-735,共12页
受野外采集过程中设备和环境等多种因素影响,地震数据中往往存在表面波、鬼波、随机噪声等各种噪声,影响了地震数据处理和解释的可靠性和准确性。近年来,基于人工智能的方法以其计算效率高、数值效果好等优点成为地震数据去噪的研究热点...
受野外采集过程中设备和环境等多种因素影响,地震数据中往往存在表面波、鬼波、随机噪声等各种噪声,影响了地震数据处理和解释的可靠性和准确性。近年来,基于人工智能的方法以其计算效率高、数值效果好等优点成为地震数据去噪的研究热点。U型网络(U-Net)是一种经典的卷积神经网络结构,常用于图像分割任务;注意力机制(Attention Mechanism,AM)是一种能够让模型在学习过程中更加关注特定区域或特征的技术。通过在U-Net网络中添加AM模块,构建了一种具有注意力功能的U型网络(AU-Net),并将其运用到地震数据去噪。为解决去噪过程中产生的边界效应,使用膨胀填充的方法对数据进行切分,该方法通用性较高,可以用于其他网络模型。AU-Net和U-Net的去噪试验结果表明:AU-Net网络去噪的效果比U-Net更好,可更好地保留弱信号;同时,通过迁移学习使AU-Net去噪方法更具适应性。
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关键词
地震勘探
深度学习
U型网络
地震数据去噪
神经网络
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职称材料
基于Cook距离的阻尼多道奇异谱分析分离绕射波
被引量：
5
2
作者
霍伟光
曹静杰
+3 位作者
陈雪
赵惊涛
赵石峰
蔡志成
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2024年第4期771-781,共11页
地震绕射是提升小尺度不规则地质体成像横向分辨率的重要手段。常规地震记录中的绕射波会被能量强的反射波掩盖,因此需要分离出绕射波并成像。阻尼多道奇异谱分析是一种秩约束类的去噪方法,其原理为地震数据经过Hankel变换后做奇异值分...
地震绕射是提升小尺度不规则地质体成像横向分辨率的重要手段。常规地震记录中的绕射波会被能量强的反射波掩盖,因此需要分离出绕射波并成像。阻尼多道奇异谱分析是一种秩约束类的去噪方法,其原理为地震数据经过Hankel变换后做奇异值分解,反射波和绕射波分别对应着数值较大和较小的奇异值。然而该算法依赖人工确定反射波场的秩,不适用于海量地震数据处理。为了克服人工选择奇异值的问题,提出使用Cook距离作为自动计算反射波场秩的解决方案。将Cook距离和阻尼多道奇异谱分析算法相结合以实现反射和绕射波分离。模拟共炮检距道集和叠后实际数据实验表明,该方法能够有效获得高质量绕射波场。
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关键词
绕射波
分离
秩约束
阻尼多道奇异谱分析
COOK距离
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职称材料
基于压缩感知理论的远震P波数据重建研究
3
作者
杨歧焱
吴庆举
+4 位作者
魏亚杰
曹静杰
蔡志成
杨志权
盛艳蕊
《地震学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期413-424,共12页
本文将基于压缩感知理论的地震观测数据重建方法用于天然远震事件的P波到时处理之中,基于曲波(curvelet)变换,建立基于L_(1)范数的正则化反演模型,并采用迭代收缩阈值算法(ISTA)求解该模型。针对在内蒙古布设的流动地震台阵记录到的远...
本文将基于压缩感知理论的地震观测数据重建方法用于天然远震事件的P波到时处理之中,基于曲波(curvelet)变换,建立基于L_(1)范数的正则化反演模型,并采用迭代收缩阈值算法(ISTA)求解该模型。针对在内蒙古布设的流动地震台阵记录到的远震波形数据,对其进行稀疏采样,采用稀疏反演重建方法对欠采样数据进行重建,并拾取重建数据的P波到时,之后开展远震P波层析成像进行验证。研究结果表明,远震天然地震观测数据在曲波变换中表现出稀疏性,可利用压缩感知方法实现远震P波数据的完备化处理。基于内蒙古流动地震台阵数据三维P波成像也表明,基于压缩感知的数据重建技术可以提高地震层析成像的分辨率,且压缩感知采集技术在天然地震研究中具有潜在的应用价值。
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关键词
压缩感知
曲波变换
远震P波
数据重建
L_(1)范数
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职称材料
题名
基于一种注意力机制U-Net的地震数据去噪方法
被引量：
5
1
作者
曹静杰
高康富
许银坡
王乃建
张纯
朱跃飞
机构
河北地质大学自然资源部京津冀城市群地下空间智能探测与装备重点实验室
河北
地质
大学
河北
省战略性关键矿产
资源
重点
实验室
河北
地质
大学
地球科学学院
东方地球物理公司采集技术中心
中国矿业
大学
(北京)地球科学与测量工程学院
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2024年第4期724-735,共12页
基金
国家自然科学基金项目“面向城市地质的三维地震勘探压缩感知采集设计与数据重建研究”(41974166)
河北省自然科学基金项目“基于深度学习和模型驱动的地震数据重建方法研究”(D2021403010)
+2 种基金
“黏弹介质逆时偏移成像研究”(D2021403040)
河北省自然资源厅项目“基于光纤传感的地下空间智能监测方法与应用”
河北地质大学科技创新团队项目“地震信号处理与应用团队”(KJCXTD202106)联合资助。
文摘
受野外采集过程中设备和环境等多种因素影响,地震数据中往往存在表面波、鬼波、随机噪声等各种噪声,影响了地震数据处理和解释的可靠性和准确性。近年来,基于人工智能的方法以其计算效率高、数值效果好等优点成为地震数据去噪的研究热点。U型网络(U-Net)是一种经典的卷积神经网络结构,常用于图像分割任务;注意力机制(Attention Mechanism,AM)是一种能够让模型在学习过程中更加关注特定区域或特征的技术。通过在U-Net网络中添加AM模块,构建了一种具有注意力功能的U型网络(AU-Net),并将其运用到地震数据去噪。为解决去噪过程中产生的边界效应,使用膨胀填充的方法对数据进行切分,该方法通用性较高,可以用于其他网络模型。AU-Net和U-Net的去噪试验结果表明:AU-Net网络去噪的效果比U-Net更好,可更好地保留弱信号;同时,通过迁移学习使AU-Net去噪方法更具适应性。
关键词
地震勘探
深度学习
U型网络
地震数据去噪
神经网络
Keywords
seismic exploration
deep learning
U⁃Net
seismic data denoising
neural network
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于Cook距离的阻尼多道奇异谱分析分离绕射波
被引量：
5
2
作者
霍伟光
曹静杰
陈雪
赵惊涛
赵石峰
蔡志成
机构
河北地质大学自然资源部京津冀城市群地下空间智能探测与装备重点实验室
河北
地质
大学
河北
省战略性关键矿产
资源
重点
实验室
河北
地质
大学
数理教学
部
河北
地质
大学
地球科学学院
中国矿业
大学
(北京)地球科学与测绘工程学院
河北
省煤田
地质
局物测
地质
队
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2024年第4期771-781,共11页
基金
国家自然科学基金项目“面向城市地质的三维地震勘探压缩感知采集设计与数据重建研究”(41974166)
河北省自然科学基金项目“基于深度学习和模型驱动的地震数据重建方法研究”(D2021403010)
+2 种基金
“黏弹介质逆时偏移成像研究”(D2021403040)
河北省自然资源厅项目“基于光纤传感的地下空间智能监测方法与应用”
河北省高校基本科研业务费和河北地质大学科技创新团队项目“地震信号处理与应用团队”(KJCXTD202106)联合资助。
文摘
地震绕射是提升小尺度不规则地质体成像横向分辨率的重要手段。常规地震记录中的绕射波会被能量强的反射波掩盖,因此需要分离出绕射波并成像。阻尼多道奇异谱分析是一种秩约束类的去噪方法,其原理为地震数据经过Hankel变换后做奇异值分解,反射波和绕射波分别对应着数值较大和较小的奇异值。然而该算法依赖人工确定反射波场的秩,不适用于海量地震数据处理。为了克服人工选择奇异值的问题,提出使用Cook距离作为自动计算反射波场秩的解决方案。将Cook距离和阻尼多道奇异谱分析算法相结合以实现反射和绕射波分离。模拟共炮检距道集和叠后实际数据实验表明,该方法能够有效获得高质量绕射波场。
关键词
绕射波
分离
秩约束
阻尼多道奇异谱分析
COOK距离
Keywords
diffracted wave
separation
rank constraint
damped multi‑channel singular spectrum analysis(DMSSA)
Cook‑distance
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于压缩感知理论的远震P波数据重建研究
3
作者
杨歧焱
吴庆举
魏亚杰
曹静杰
蔡志成
杨志权
盛艳蕊
机构
河北地质大学自然资源部京津冀城市群地下空间智能探测与装备重点实验室
河北
地质
大学
河北
省战略性关键矿产
资源
重点
实验室
中国地震局地球物理研究所
河北
省地震局
出处
《地震学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期413-424,共12页
基金
河北省地震科技星火计划项目红山野外站科研专项(DZ2024011800001,DZ2021121700005)
河北地质大学2023年国家预研项目(KY202311)
+2 种基金
2024年度河北省引进国外智力项目
河北地质大学科技创新团队项目
河北省高等学校百名优秀创新人才支持计划(Ⅲ)(SLRC2017024)共同资助。
文摘
本文将基于压缩感知理论的地震观测数据重建方法用于天然远震事件的P波到时处理之中,基于曲波(curvelet)变换,建立基于L_(1)范数的正则化反演模型,并采用迭代收缩阈值算法(ISTA)求解该模型。针对在内蒙古布设的流动地震台阵记录到的远震波形数据,对其进行稀疏采样,采用稀疏反演重建方法对欠采样数据进行重建,并拾取重建数据的P波到时,之后开展远震P波层析成像进行验证。研究结果表明,远震天然地震观测数据在曲波变换中表现出稀疏性,可利用压缩感知方法实现远震P波数据的完备化处理。基于内蒙古流动地震台阵数据三维P波成像也表明,基于压缩感知的数据重建技术可以提高地震层析成像的分辨率,且压缩感知采集技术在天然地震研究中具有潜在的应用价值。
关键词
压缩感知
曲波变换
远震P波
数据重建
L_(1)范数
Keywords
compressive sensing
curvelet transform
teleseismic P-wave
seismic reconstruction
L_(1) norm
分类号
P315.61 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于一种注意力机制U-Net的地震数据去噪方法
曹静杰
高康富
许银坡
王乃建
张纯
朱跃飞
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2024
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于Cook距离的阻尼多道奇异谱分析分离绕射波
霍伟光
曹静杰
陈雪
赵惊涛
赵石峰
蔡志成
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2024
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于压缩感知理论的远震P波数据重建研究
杨歧焱
吴庆举
魏亚杰
曹静杰
蔡志成
杨志权
盛艳蕊
《地震学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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