单船拖曳可控源电磁数据自适应分频匹配滤波消噪方法

崔扬, 刘洋, 殷长春, 王典, 惠哲剑. 2023. 单船拖曳可控源电磁数据自适应分频匹配滤波消噪方法. 地球物理学报, 66(4): 1732-1742, doi: 10.6038/cjg2022P0977
引用本文: 崔扬, 刘洋, 殷长春, 王典, 惠哲剑. 2023. 单船拖曳可控源电磁数据自适应分频匹配滤波消噪方法. 地球物理学报, 66(4): 1732-1742, doi: 10.6038/cjg2022P0977
CUI Yang, LIU Yang, YIN ChangChun, WANG Dian, HUI ZheJian. 2023. Denoising single-ship towed MCSEM data with adaptive frequency-division matching filter. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 66(4): 1732-1742, doi: 10.6038/cjg2022P0977
Citation: CUI Yang, LIU Yang, YIN ChangChun, WANG Dian, HUI ZheJian. 2023. Denoising single-ship towed MCSEM data with adaptive frequency-division matching filter. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 66(4): 1732-1742, doi: 10.6038/cjg2022P0977

单船拖曳可控源电磁数据自适应分频匹配滤波消噪方法

  • 基金项目:

    国家重点研发计划课题(2016YFC0303101)以及国家自然科学基金项目(41774127)资助

详细信息
    作者简介:

    崔扬, 男, 博士研究生, 主要从事电磁数据处理方法研究. E-mail: cuiyang20@mails.jlu.edu.cn

    通讯作者: 刘洋, 男, 教授, 博士生导师.主要从事非平稳地球物理数据处理、地质-地球物理综合研究以及Madagascar开源地球物理软件平台建设等工作. E-mail: yangliu1979@jlu.edu.cn
  • 中图分类号: P631, P738

Denoising single-ship towed MCSEM data with adaptive frequency-division matching filter

More Information
  • 海洋可控源电磁法(MCSEM, Marine Controlled-Source Electromagnetic Method)是一种工业化的主动源海洋电磁勘探方法, 近年来在海底油气资源探测中收效显著, 通过测量海底地下介质的电阻率变化, 能够有效降低地震勘探方法的多解性.MCSEM的工作方式主要有单船拖曳与双船拖曳两类.单船拖曳信号具有强时变特征, 近、中、远收发距信号强度变化极大.由于海水环境较为复杂, 数据受到洋流、背景场、仪器等多种因素干扰, 使得小收发距数据信噪比较高, 中、远收发距数据信噪比较低, 因此MCSEM数据随机干扰压制方法的研究难点在于适应数据的强时变特征.本文利用发射机数据与接收机数据的时间(空间)和频率对应关系, 提出基于正则化条件和衰减函数约束的自适应分频匹配滤波方法.该方法首先通过计算原始接收机数据基频的振幅随偏移距变化(MVO, Magnitude Versus Offset)曲线获取衰减函数, 然后利用该衰减函数将发射机所有频点数据进行振幅衰减, 减低MCSEM发射机与接收机数据对应振幅的强时变差异, 最后利用基于整形正则化条件的自适应匹配滤波方法压制接收机数据中的强振幅随机噪声.模型数据与实际数据的处理结果表明, 本文提出的方法能够有效压制MCSEM数据中不同收发距的随机噪声干扰, 保护具有强时变特征的接收机数据, 提升整体数据质量.

  • 加载中
  • 图 1 

    MCSEM自适应分频匹配滤波消噪处理流程

    Figure 1. 

    MCSEM denoising workflow based on adaptive frequency-division matching filter

    图 2 

    理论模型及正演发射机数据

    Figure 2. 

    Theoretical model and transmitting data

    图 3 

    正演接收机数据

    Figure 3. 

    Synthetic data for receive

    图 4 

    衰减函数曲线及MVO曲线对比图

    Figure 4. 

    Decay curve and comparison of different MVO curves

    图 5 

    NCC结果对比

    Figure 5. 

    NCC results

    图 6 

    反演结果对比

    Figure 6. 

    Comparison of different inversion results

    图 7 

    小波变换去噪对比图

    Figure 7. 

    Wavelet domain denoising

    图 8 

    发射机数据与接收机数据

    Figure 8. 

    Transmitting and receiving data from a survey

    图 9 

    远收发距接收机数据及概率密度分布图

    Figure 9. 

    Long-offset receiving data and probability density distribution

    图 10 

    衰减函数曲线及MVO曲线对比图

    Figure 10. 

    Decay curve and comparison of MVO curves

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出版历程
收稿日期:  2021-12-27
修回日期:  2022-08-08
上线日期:  2023-04-10

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