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陆地地震勘探随机噪声统计特性 被引量：12
1
作者 钟铁 李月 +2 位作者 杨宝俊 吴宁 田雅男 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期655-664,共10页
在地震勘探随机噪声压制领域,噪声通常被假设为平稳、高斯随机过程的信息.然而,在某些情况下,这样的假设并不准确.本文应用现代统计检验方法对地震勘探随机噪声的平稳性、高斯性和线性进行了研究.结果表明地震勘探随机噪声并不是传统意... 在地震勘探随机噪声压制领域,噪声通常被假设为平稳、高斯随机过程的信息.然而,在某些情况下,这样的假设并不准确.本文应用现代统计检验方法对地震勘探随机噪声的平稳性、高斯性和线性进行了研究.结果表明地震勘探随机噪声并不是传统意义上认为的平稳随机过程,其平稳性受到噪声时长和采集环境复杂程度的影响.发现噪声时间越长,采集环境越复杂,随机噪声的平稳性越差,但是对于短时长随机噪声而言,其可以近似认为是平稳的.同时,采集环境的复杂程度也影响着随机噪声的高斯性和线性特性,环境条件越复杂,随机噪声高斯性越好,线性特性越差,但总的来说随机噪声可以归为线性非高斯随机过程. 展开更多
关键词 地震勘探随机噪声 统计特性 平稳性 高斯性 线性
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基于卷积神经网络的井中分布式光纤传感器地震数据随机噪声压制新技术 被引量：14
2
作者 董新桐 李月 +2 位作者 刘飞 冯黔堃 钟铁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2554-2565,共12页
分布式光纤传感器(distributed fiber-optical acoustic sensor,DAS)是一种快速发展的具有巨大应用前景的地震勘探检波器技术.实际DAS地震资料往往会受到大量强能量随机噪声的干扰,通常表现为低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR).这一... 分布式光纤传感器(distributed fiber-optical acoustic sensor,DAS)是一种快速发展的具有巨大应用前景的地震勘探检波器技术.实际DAS地震资料往往会受到大量强能量随机噪声的干扰,通常表现为低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR).这一现象给接下来的成像、反演以及解释带来了巨大的困难,因此如何压制DAS地震资料中的随机噪声并提高其SNR成为一个有待解决的技术问题.卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)已经被证明是一种有效的噪声压制工具.通常情况下,CNN需要一个理论纯净地震数据集来优化网络,这极大地限制了CNN在DAS地震资料处理中的应用.在本文中,我们采用正演模拟的方法来构建理论纯净DAS地震数据集,通过正演模型的参数多样化增强数据集的真实性,从而获得适合DAS地震资料随机噪声压制的CNN去噪模型.此外,在网络结构方面,我们利用泄漏线性整流单元作为CNN的激活函数增强训练后模型对微弱有效信号的恢复能力;在训练过程中,通过能量比矩阵调节噪声片和有效信号片之间的SNR,增强CNN去噪模型对于不同SNR的DAS地震数据的适应性.模拟和实际实验均表明本文提出的这种正演模型驱动的卷积神经网络(forward-model-actuation convolutional neural network,FMA-CNN)能够有效地压制DAS随机噪声同时完整地恢复有效信号. 展开更多
关键词 随机噪声 低信噪比 分布式光纤传感器地震数据 正演模型驱动的卷积神经网络
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基于卷积对抗降噪网络的塔里木盆地沙漠地震资料消噪方法研究 被引量：6
3
作者 董新桐 钟铁 +3 位作者 王洪洲 吴宁 李月 杨宝俊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2661-2672,共12页
塔里木盆地作为我国重要的油气勘探地区,其地表主要由沙漠覆盖.塔里木地区获取的沙漠地震资料通常表现为低信噪比,并且有效信号与背景噪声在低频段存在严重的混叠现象.这两点给沙漠地震资料的消噪带来了巨大的困难,进而影响后期的反演... 塔里木盆地作为我国重要的油气勘探地区,其地表主要由沙漠覆盖.塔里木地区获取的沙漠地震资料通常表现为低信噪比,并且有效信号与背景噪声在低频段存在严重的混叠现象.这两点给沙漠地震资料的消噪带来了巨大的困难,进而影响后期的反演、成像以及解释等工作.为了压制沙漠背景噪声并完整恢复有效信号,本文采用生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)的基本思路并利用去噪器代替GAN中的生成器,提出一种针对沙漠地震资料的全新消噪网络,命名为沙漠地震卷积对抗降噪网络(Desert Seismic Convolutional Adversarial Denoising Network,DSCA-Net).在DSCA-Net中,我们将去噪器的均方误差损失与去噪器、鉴别器之间的对抗损失相结合,提出了一种全新损失函数;利用该损失函数来优化网络,进而得到适合沙漠地震资料去噪的模型.模拟与实际实验均表明本文提出的DSCA-Net可以有效地压制沙漠地震资料中的背景噪声,同时显著增强同相轴的连续性;经过DSCA-Net处理后的沙漠地震资料信噪比得到显著提升. 展开更多
关键词 低信噪比 频谱混叠 塔里木盆地 噪声压制 地震资料
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基于DBBCNN的沙漠区地震资料随机噪声衰减方法 被引量：8
4
作者 钟铁 陈云 +2 位作者 董新桐 李月 杨宝俊 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期268-278,I0001,I0002,共13页
由于沙漠地区采集环境恶劣、地表地质条件复杂,勘探资料信噪比普遍较低;同时,沙漠区随机噪声与有效信号存在频谱混叠现象,噪声压制难度较大,给后续反演、成像和解释等工作带来了不利影响。近年来,以去噪卷积神经网络(Feed-forward Denoi... 由于沙漠地区采集环境恶劣、地表地质条件复杂,勘探资料信噪比普遍较低;同时,沙漠区随机噪声与有效信号存在频谱混叠现象,噪声压制难度较大,给后续反演、成像和解释等工作带来了不利影响。近年来,以去噪卷积神经网络(Feed-forward Denoising Convolutional Neural Networks,DnCNN)为代表的深度学习去噪方法已应用于复杂随机噪声抑制,但传统降噪网络一般是根据单一尺度信息提取数据特征,导致针对复杂勘探记录的处理能力可能会下降。为实现沙漠地区复杂噪声的有效衰减,提出一种新型多分支去噪卷积神经网络(Diverse Branch Block Convolutional Neural Networks,DBBCNN)。与传统的DnCNN相比,DBBCNN将不同尺度、不同复杂度的分支结合在一起,丰富了特征空间,并且采用长路径操作融合全局特征和局部特征,提升了网络针对弱信号的特征表达能力。模拟和实际数据实验结果表明,DBBCNN可有效压制沙漠地震资料中的复杂随机噪声,且处理后的记录信噪比显著提升。 展开更多
关键词 沙漠地震 卷积神经网络 DnCNN 去噪网络 信噪比
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基于DMFF-Net的地震随机噪声压制新技术 被引量：1
5
作者 钟铁 陈云 +3 位作者 卢绍平 董新桐 李月 杨宝俊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4418-4432,共15页
地震勘探是油气和矿产资源开发领域使用最为广泛的物探方法之一.由于采集条件的限制,地震记录中通常混杂有大量的随机噪声,导致勘探资料普遍信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)较低,这严重影响有效信号辨识的精度,为后续反演、解释等工... 地震勘探是油气和矿产资源开发领域使用最为广泛的物探方法之一.由于采集条件的限制,地震记录中通常混杂有大量的随机噪声,导致勘探资料普遍信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)较低,这严重影响有效信号辨识的精度,为后续反演、解释等工作带来巨大挑战.此外,地震勘探随机噪声通常具有非平稳、非高斯和与信号存在频带混叠等复杂特性,导致传统方法在处理复杂勘探记录时,消噪性能可能发生退化.针对复杂勘探随机噪声消减问题,本文提出了一种新型的双层多尺度特征融合去噪网络(Double-layer Multi-scale Feature Fusion Denoising Network,DMFF-Net).该网络具有多尺度网络结构,利用多分支模块提取勘探数据不同尺度和不同分支的潜在特征,提升网络对于勘探记录复杂特征的学习能力.同时,采用跳跃连接实现浅层和深层信息的融合,提升网络对微弱信号的恢复能力.模拟和实际资料处理结果表明,相较传统地震勘探资料消噪方法而言,DMFF-Net可以更加有效地压制随机噪声,完整恢复有效信号,显著提升地震资料信噪比,在信号保幅性和微弱信号恢复能力方面更具优势. 展开更多
关键词 地震勘探 低信噪比 卷积神经网络 多尺度特征融合 噪声消减 随机噪声
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南海OBC水听器分量随机噪声性质分析
6
作者 杨文博 盖永浩 +4 位作者 钟铁 董新桐 陈冠毅 张文祥 邓聪 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2023年第2期236-241,共6页
针对海洋资源勘探受限于采集技术和环境的限制,以及OBC(Ocean Bottom Cable)记录通常含有大量随机噪声,对有效反射信息的辨识带来不利影响,提出了基于序列能量分布的平稳性检验方法,并利用多椎体法对OBC随机噪声的功率谱特性和平稳性进... 针对海洋资源勘探受限于采集技术和环境的限制,以及OBC(Ocean Bottom Cable)记录通常含有大量随机噪声,对有效反射信息的辨识带来不利影响,提出了基于序列能量分布的平稳性检验方法,并利用多椎体法对OBC随机噪声的功率谱特性和平稳性进行了分析研究。使用南海某地采集的OBC实际噪声资料作为分析数据集。研究结果表明OBC随机噪声是一种色噪声序列和弱非平稳时间序列,噪声能量主要集中于低频部分。同时结合海洋勘探环境特点,论证了结论合理性,这对OBC随机噪声特性的基础研究具有一定的实际意义和应用前景。 展开更多
关键词 海底电缆(OBC) 随机噪声 平稳性 功率谱特性 能量分布
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