一种分形地震波初至拾取的方法

摘要

一种分形地震波初至拾取的方法，涉及一种地震道Hausdorff广义分数维的算法以及如何根据分数维的变化标定地震波初至走时的方法。地震波初至到达之前，地震道时间序列为随机噪声的响应，地震波初至到达之后，地震道时间序列为随机噪声与地震波动的复合。本发明在分形学理论的基础上利用Hausdorff广义分数维识别地震道初至走时不仅是一种快速、准确的方法，而且在计算中不需人工干预，能够实现计算机全自动拾取。这种方法对相邻道无特殊限定，适用于各种不规则的二维及三维地震勘探观测系统、人工地震透射波层析成像的走时识别，也适用于天然地震层析成像研究中地震波初至走时的识别。

主权项

1、一种分形地震波初至拾取的方法，步骤如下：a)首先对地震记录进行去噪处理，消除环境噪声和有规律的系统噪声；b)定义一个工作窗，工作窗的长度要保证有足够的样本量计算分形维数，以及计算速度；c)选取一个任意半径r的圆作为地震记录度量的初始尺度，以地震记录上第一个采样点为圆心，沿地震记录移动圆；d)通过二维圆方程与地震曲线方程的联合求解，计算圆与地震记录曲线的交点；e)以该交点作为圆度量地震曲线长度的下一个起始点，同样以r为半径画圆，重复步骤c的操作，再次计算出圆和地震记录新的交点，直到将圆移动到地震记录的末端，将地震记录长度计算出来；f)给圆半径r一个增量，以新的圆半径重复步骤b、c、d的操作，计算出一个新的地震记录长度L；g)当一个工作窗的曲线段完全被圆覆盖后，根据公式D∝LogLi/Logi计算该工作窗的广义分形维数；h)移动一个数据采样点的距离，开始新一个工作窗的分维计算。i)重复步骤d、e、f、g、h操作，得到整个地震记录的广义分维数值；j)根据分维数值由常量变为变量的位置确定地震波初至，并将这一位置对应的地震波传播时间写入初至走时数据文件。