[发明专利]时变相位分解与重构方法

摘要

本发明提供一种时变相位分解与重构方法，该时变相位分解与重构方法包括：步骤1，输入地震数据；步骤2，选择窗函数类型和时间长度，进行地震数据时频谱分析；步骤3，进行相位分解；步骤4，设定待重构的相位值和容许误差；步骤5，在设定好的相位内对所有频率的信息进行处理，得到相位重构后的地震道。该时变相位分解与重构方法用于地震数据的处理和解释过程中，实现地震数据的相位分解，整个相位分解与重构过程简洁高效，在实际中具有很好的应用效果。

主权项

1.时变相位分解与重构方法，其特征在于，该时变相位分解与重构方法包括：步骤1，输入地震数据；步骤2，选择窗函数类型和时间长度，进行地震数据时频谱分析；步骤3，进行相位分解；步骤4，设定待重构的相位值和容许误差；步骤5，在设定好的相位内对所有频率的信息进行处理，得到相位重构后的地震道；在步骤3中，通过汉宁窗函数提取某一时间点的地震数据片段，该片段的时间长度应和汉宁窗函数的时间长度一致，对该片段内的地震数据进行约束时频谱反演，得到高分辨率的时频结果，该结果为2.5维的数据，纵向是时间域，横向是频率域，频率域又包括了振幅谱和相位谱；在得到了地震数据的时频谱F_s(f,t)以后，对瞬时相位B(f,t)的分析的计算公式如下：其中，B(f,t)即表示在t时刻地震数据的相位信息，arctan()表示反正切函数，imag(F_s(f,t))表示求复数频谱的虚部，real(F_s(f,t))表示求复数频谱的实部，通过该公式计算的相位范围在‑180°～180°之间，该相位信息被保存到一个矩阵中，为后续的相位信息的重构提供基础；在步骤4中，为了保证相位重构后地震数据的稳定性，除了先要设定待重构的相位值外，还需要给定相位容许误差：|B(f,t)‑B_d|≤ε_b   (3)其中，B(f,t)即表示在t时刻地震数据的相位信息，B_d表示设定的待重构的相位值，ε_b表示相位容许误差，当某一时刻的瞬时相位信息和设定的待重构相位值差的绝对值小于相位容许误差时，就保留该时刻的频率信息，否则的话，就将该时刻的时频谱的实部和虚部都赋值为零；即只保留设定的待重构相位值的频率信息，其他相位所对应的频率信息都去除；在步骤5中，对处理后的时频谱内对所有频率的信息进行积分，再进行傅里叶反变换，即可得到相位重构后的地震道，该地震道即为只包含设定相位的信息，实现了指定相位成分的地震数据重构；进行相位重构的公式为：其中，S(θ,t)表示重构后的、只包含特定相位信息的地震数据，简称为相位道集，f₁和f₂表示积分的频率范围，令f₁＝0，f₂＝奈奎斯特频率。