[发明专利]三维地震数据重构方法及装置

权利要求书

1.一种三维地震数据重构方法，其特征在于，包括：

接收基于压缩感知原理随机采样的初始三维地震数据；所述初始三维地震数据存在数据缺失；

将所述初始三维地震数据，按照抽取一条炮线和一条检波线上的三维地震数据为一个最小地震数据子集的抽取方式，抽取成多个最小地震数据子集；

基于稀疏约束的线性反演算法，重构所述多个最小地震数据子集中每个最小地震数据子集的初始三维地震数据，得到每个最小地震数据子集的重构三维地震数据；

合并所述多个最小地震数据子集的重构三维地震数据，将合并后的三维地震数据重新排列，得到规则网格上的三维地震数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述初始三维地震数据，按照抽取一条炮线和一条检波线上的三维地震数据为一个最小地震数据子集的抽取方式，抽取成多个最小地震数据子集，包括：

若检波器相对于每条炮线的位置不变，则抽取出的最小地震数据子集的三个维度坐标为：时间，炮点坐标，检波点坐标；

若检波器相对于每条炮线的位置移动，则抽取出的最小地震数据子集的三个维度坐标为：时间，炮点坐标，检波器偏移距。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于稀疏约束的线性反演算法，重构所述多个最小地震数据子集中每个最小地震数据子集的初始三维地震数据，得到每个最小地震数据子集的重构三维地震数据，包括：

若所述重构三维地震数据在空间域上满足预设的稀疏条件，且采样矩阵满足预设的随机性条件，对每个最小地震数据子集的初始三维地震数据进行线性反演，得到每个最小地震数据子集的重构三维地震数据；

若所述重构三维地震数据在空间域上不满足预设的稀疏条件，将所述重构三维地震数据做信号变换，使得所述重构三维地震数据在变换域中满足预设的稀疏条件；且在采样矩阵满足预设的随机性条件的情况下，对每个最小地震数据子集的原始三维地震数据进行线性反演，得到每个最小地震数据子集的重构三维地震数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述重构三维地震数据在空间域上满足预设的稀疏条件，且采样矩阵满足预设的随机性条件，按如下公式，对每个最小地震数据子集的原始三维地震数据进行线性反演，得到每个最小地震数据子集的重构三维地震数据：

min||x||₁ s.t. Ax＝b

其中，||·||₁表示l₁范数；A∈R^m×n，表示采样矩阵；b∈R^m，表示初始三维地震数据；x∈Rⁿ，表示重构后的重构三维地震数据；m表示检波线数量；n表示炮线数量；R表示实数空间；R^m×n表示m行n列的实数矩阵；R^m表示长度为m的实数向量；Rⁿ表示长度为n的实数向量。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述重构三维地震数据在空间域上不满足预设的稀疏条件，按如下公式，对每个最小地震数据子集的原始三维地震数据进行线性反演，得到每个最小地震数据子集的重构三维地震数据：

min||y||₁ s.t. AS^Ty＝b

x＝S^Ty

其中，||·||₁表示l₁范数；A∈R^m×n，表示采样矩阵；b∈R^m，表示初始三维地震数据；x∈Rⁿ，表示重构后的重构三维地震数据；y∈C^l，表示重构后的重构三维地震数据x在变换域中的系数；m表示检波线数量；n表示炮线数量；S∈C^n×l，表示稀疏变换算子；S^T表示S的逆变换；C表示复数空间；C^l表示长度为l的复数向量；C^n×l表示n行l列的复数矩阵。