[发明专利]一种采用复值Gauss积分滤波器对地震数据进行滤波和提取三瞬属性的方法

摘要

本发明提出一个复值Gauss积分滤波器并将其用于提取地震信号的三瞬属性，方法基于Gauss窗构建了一个复值滤波器。这个滤波器为零相位复值滤波器，其频函数可逼近理想门函数，有效抑制Fourier频域理想门窗滤波器的Gibbs现象。用这个复值Gauss积分滤波器对地震信号滤波，输出信号实部为原信号滤波结果，其虚部为实部信号的Hilbert变换，由此结果可方便计算地震信号的三瞬属性。由此方法计算地震信号三瞬属性克服了采用Hilbert变换方法计算时对噪音敏感的缺陷。

主权项

1.一种采用复值Gauss积分滤波器对地震数据进行滤波和提取三瞬属性的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：对要进行滤波的地震数据，抽取几个典型剖面，逐道做FFT，并求取地震剖面的平均频谱，确定地震数据的频率范围；步骤2：生成复值Gauss积分数字滤波器：所述的复值Gauss积分数字滤波器由一个Gauss窗经频率调制后在一个指定的频率区间内积分生成的时域滤波器，其特征在于表达式如下：其中，f₁和f₂分别为滤波器的高低截频，且0≤f₁＜f₂；σ为复Gauss窗的分辨率因子；j为虚数单位，即t为时间；步骤2a：根据地震数据的频率范围及实际应用需要，设置复值Gauss积分滤波器的低截频f₁和高截频f₂，设置数值积分的频域采样间隔Δf，取Δf≤0.001Hz；设置调频Gauss窗的分辨率因子σ，常取σ≥2；步骤2b：对任意给定的时刻t，计算复值Gauss积分滤波器在时刻t的数值：其中，运算符“[·]”表示对数值取整，而为虚数单位；步骤2c：对地震数据做复道分析，滤波器时间采样间隔Δt取值与地震数据的时域采样间隔相等；滤波器时间区间为[‑T，T]，其中T＞0，复值Gauss积分滤波器数值序列有2M+1个复值点，其中，运算符“[·]”表示对数值取整；T的取值方式如下：如果在时刻t时，有||F_σ(t)||≤1.0e‑6那么，若存在连续6个正整数，使得||F_σ(t+kΔt)||≤1.0e‑6，k＝1，2，…，5方法取T＝t+5Δt得到Gauss积分复滤波器数值序列，记为{F_σ(k)}，k＝‑M，‑M+1，…，‑1，0，1，M‑1，…，MF_σ(k)表示在时刻t+kΔt时滤波器的取值；步骤3：利用步骤2生成的复值Gauss积分数字滤波器F_σ(k)对地震数据Tr(n)，n＝0，1，…，N逐道滤波：其中，Re(G_Tr(n))是G_Tr(n)的实部，是地震道Tr(n)经复值Gauss积分滤波器滤波的结果；Im(G_Tr(n))是G_Tr(n)的虚部，是Re(G_Tr(n))的Hilbert变换；步骤4：利用步骤3得到的Re(G_Tr(n))和Im(G_Tr(n))计算地震数据的瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率瞬时属性：所述的瞬时振幅InAm(n)为所述的瞬时相位InPh(n)为InPh(n)＝arctan(Im(G_Tr(n))/Re(G_Tr(n)))，n＝0，1，…，N所述的瞬时频率InFr(n)为