[发明专利]一种基于模型驱动的地质雷达多次波压制方法及系统

权利要求书

1.一种基于模型驱动的地质雷达多次波压制方法,其特征在于，包括如下步骤：

在地质雷达的叠加剖面上拾取多次波，并对拾取的所述多次波进行拉平处理；

建立多次波模型，并采用FK滤波法把拉平处理后呈水平状态的多次波和有效波进行分离，以对所述多次波进行压制。

2.根据权利要求1所述的基于模型驱动的地质雷达多次波压制方法,其特征在于，所述对拾取的所述多次波进行拉平处理具体包括如下步骤：

建立与速度无关的走时方程：

其中，表示走时曲线的斜率，斜率p(t,x)的导数t₀表示零偏移距旅行时，x表示偏移距；

根据所述走时方程计算走时曲线的斜率，并根据所述走时曲线的斜率对所述多次波进行拉平处理。

3.根据权利要求2所述的基于模型驱动的地质雷达多次波压制方法,其特征在于，所述根据所述走时方程计算走时曲线的斜率具体包括如下步骤：

根据局部平面波的物理模型在时阈建立平面波u(t,x)的局部平面微分方程：

将平面波u(t,x)的局部平面微分方程转换到频域，有：

其通解为：

构建平面波预测方程为：

其中，a₀＝1，a₁＝exp(iωp)，ω表示平面波的频率；

将预测误差滤波器用Z变换表示为：

其中，a₁、a₂…a_N为多项式系数；

利用平面波传播总能量不变的性质，在时域中通过全通滤波器来匹配实时斜率：

则在二维空域中预测方程为：

定义二维滤波器系数C(Z_t,Z_x)为：

利用最小平方反演法计算斜率p，计算公式为：

C(p)d≈0

其中，C(p)表示地质雷达数据d与二维滤波器C(Z_t,Z_x)的褶积算子；

其中，利用线性迭代最优化方法将最小平方反演法的计算公式线性化，计算公式为：

C'(p₀)Δpd+C(p₀)d≈0

εDΔp≈0

其中，p₀是初始斜率估计，Δp是斜率增量，C'(p₀)是与滤波器系数对初始斜率p₀微分后得到的滤波器的褶积算子，D称为粗糙算子，ε是标定系数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于模型驱动的地质雷达多次波压制方法,其特征在于，所述采用FK滤波法把拉平处理后呈水平状态的多次波和有效波进行分离，以对所述多次波进行压制具体包括如下步骤：

利用FK滤波算法将时间—空间域中的地质雷达数据通过二维傅里叶变换转换到频率—波数域；

将集中在0值波数域的周相轴进行切除，将被拉平的多次波和有效波进行分离；

将切除后的剩余数据反变换会时间—空间域，以对所述多次波进行压制。

5.一种基于模型驱动的地质雷达多次波压制系统，其特征在于：包括拾取拉平模块和分离压制模块；

拾取拉平模块，用于在地质雷达的叠加剖面上拾取多次波，并对拾取的所述多次波进行拉平处理；

分离压制模块，用于建立多次波模型，并采用FK滤波法把拉平处理后呈水平状态的多次波和有效波进行分离，以对所述多次波进行压制。

6.根据权利要求5所述的基于模型驱动的地质雷达多次波压制系统，其特征在于：所述拾取拉平模块对拾取的所述多次波进行拉平处理具体包括如下步骤：

建立与速度无关的走时方程：

其中，表示走时曲线的斜率，斜率p(t,x)的导数t₀表示零偏移距旅行时，x表示偏移距；

根据所述走时方程计算走时曲线的斜率，并根据所述走时曲线的斜率对所述多次波进行拉平处理。