一种地震观测系统评价方法

摘要

本申请实施例公开了一种地震观测系统评价方法。该方法计算给定震源波下地震观测系统的地震波场偏移成像的频率波数谱和线性干扰波偏移成像的频率波数谱；然后通过所述地震波场偏移成像的频率波数谱和线性干扰波偏移成像的频率波数谱，计算地震观测系统频率域有效带宽、第一方向波数域有效带宽和第二方向波数域有效带宽；最后基于所述频率域有效带宽、第一方向波数域有效带宽和第二方向波数域有效带宽评价地震观测系统。本申请实施例的地震观测系统评价方法可以提高地震观测系统评价方法的准确性，使得评价结果更加科学、合理。

主权项

一种地震观测系统评价方法，其特征在于，包括：1)获取震源波的频率上限和频率下限，根据所述频率上限和频率下限计算震源波的震幅和相位；2)获取第一品质因子和第一比例系数，基于所述第一品质因子、第一比例系数、震源波的震幅和震源波的相位，计算地震观测系统的地震波场偏移成像其中，sg表示地震道编号，T_r1,……T_rM表示地震观测系统在成像点I处位于预设偏移孔径R内的地震道，f_α表示震源波的频率，表示成像点I的空间位置，表示地震观测系统的第sg道地震波，所述第sg道地震波基于所述第一品质因子、第一比例系数、震源波的震幅和震源波的相位计算得到，l_sg,I表示偏移成像加权因子，Δt_sg,I表示偏移成像校正时间；3)基于地震波场偏移成像，计算地震观测系统地震波场偏移成像的频率波数谱$A^S(k_{\beta }^x,k_{\gamma }^y,h,f_{\alpha }),$其中，$A^S(k_{\beta }^x,k_{\gamma }^y,h,f_{\alpha })=\left|\underset{\delta =-N_x}{\overset{N_x}{\Sigma }}\underset{\lambda =-N_y}{\overset{N_y}{\Sigma }}{I}^S(x_{\delta },y_{\lambda },h,f_{\alpha })\exp \right[-i2\pi (\frac{k_{\beta }^x{x}_{\delta }}{2N_x+1}+\frac{k_{\gamma }^y{y}_{\lambda }}{2N_y+1})\left]\right|,$2N_x+1表示第一方向上成像点的数量，x_δ表示第一方向上第δ个成像点的坐标值，δ表示第一方向上成像点的编号，2N_y+1表示第二方向上成像点的数量，y_λ表示第二方向上第λ个成像点的坐标值，λ表示第二方向上成像点的编号，h表示成像点的深度，表示第一方向上第β个地震波，表示第二方向上第γ个地震波，所述第一方向为平行于地震观测系统接收线的方向，所述第二方向为垂直于地震观测系统接收线的方向；4)获取第二品质因子和第二比例系数，基于所述第二品质因子、第二比例系数、震源波的震幅和震源波的相位，计算地震观测系统线性干扰波偏移成像其中，表示地震观测系统的第sg道线性干扰波，所述第sg道线性干扰波基于所述第二品质因子、第二比例系数、震源波的震幅和震源波的相位计算得到；5)基于线性干扰波偏移成像，计算地震观测系统线性干扰波偏移成像的频率波数谱其中，$A^N(k_{\beta }^x,k_{\gamma }^y,h,f_{\alpha })=\left|\underset{\delta =-N_x}{\overset{N_x}{\Sigma }}\underset{\lambda =-N_y}{\overset{N_y}{\Sigma }}{I}^N(x_{\delta },y_{\lambda },h,f_{\alpha })\exp \right[-i2\pi (\frac{k_{\beta }^x{x}_{\delta }}{2N_x+1}+\frac{k_{\gamma }^y{y}_{\delta }}{2N_y+1})\left]\right|,$6)基于地震波场偏移成像的频率波数谱和线性干扰波偏移成像的频率波数谱，计算地震观测系统的频率域信噪比谱R_F(f_α,h)、第一方向波数域信噪比谱和第二方向波数域信噪比谱$R_Y(k_{\gamma }^y,h),$其中，$R_F(f_{\alpha },h)=\frac{\underset{\beta =-M_x}{\overset{M_x}{\Sigma }}\underset{\gamma =-M_y}{\overset{M_y}{\Sigma }}{A}^S(k_{\beta }^x,k_{\gamma }^y,h,f_{\alpha })}{\underset{\beta =-M_x}{\overset{M_x}{\Sigma }}\underset{\gamma =-M_y}{\overset{M_y}{\Sigma }}{A}^N(k_{\beta }^x,k_{\gamma }^y,h,f_{\alpha })},$$R_X(k_{\beta }^x,h)=\frac{\underset{f_{\alpha }=f_D}{\overset{f_U}{\Sigma }}{A}^S(k_{\beta }^x,k_{\gamma }^y=0,h,f_{\alpha })}{\underset{f_{\alpha }=f_D}{\overset{f_U}{\Sigma }}{A}^N(k_{\beta }^x,k_{\gamma }^y=0,h,f_{\alpha })},$$R_Y(k_{\gamma }^y,h)=\frac{\underset{f_{\alpha }=f_D}{\overset{f_U}{\Sigma }}{A}^S(k_{\beta }^x=0,k_{\gamma }^y,h,f_{\alpha })}{\underset{f_{\alpha }=f_D}{\overset{f_U}{\Sigma }}{A}^N(k_{\beta }^x=0,k_{\gamma }^y,h,f_{\alpha })},$β表示第一方向上地震波的编号，γ表示第二方向上地震波的编号，f_D表示震源波的频率下限，f_U表示震源波的频率上限；7)基于频率域信噪比谱、第一方向波数域信噪比谱和第二方向波数域信噪比谱分别计算地震观测系统的频率域有效带宽B_F、第一方向波数域有效带宽B_X和第二方向波数域有效带宽B_Y，其中，$B_F=max\left\{R_F^{-1}\right[R_F(f_{\alpha },h)>\eta \left]\right\}-min\left\{R_F^{-1}\right[R_F(f_{\alpha },h)>\eta \left]\right\},$$B_X=max\left\{R_X^{-1}\right[R_X(f_{\alpha },h)>\eta \left]\right\}-min\left\{R_X^{-1}\right[R_X(f_{\alpha },h)>\eta \left]\right\},$$B_Y=max\left\{R_Y^{-1}\right[R_Y(f_{\alpha },h)>\eta \left]\right\}-min\left\{R_Y^{-1}\right[R_Y(f_{\alpha },h)>\eta \left]\right\},$η表示预设信噪比，表示R_F(f_α,h)关于f_α的反函数，表示关于的反函数，表示关于的反函数；8)基于频率域有效带宽、第一方向波数域有效带宽和第二方向波数域有效带宽评价所述地震观测系统。