【技術實現步驟摘要】
本公開涉及地球物理勘探，尤其涉及一種地震壓縮采樣數據的重構方法和裝置。
技術介紹
1、在油氣勘探過程中，通?；诘卣鸩▉韺Φ刭|結構進行勘探，利用地震波在地質結構中的傳播和回波來分析得到地質物理結構以及特征，需要在預設的炮點位置、接收位置布設對應的儀器設備。
2、一般地震信號的采集是基于香農采樣定理，需要設置信號的采樣率至少等于信號帶寬的2倍，這對于勘探采樣設備的硬件要求非常高，對應的存儲和數據處理的成本也隨之提升。為了解決這個問題，業內提出采用壓縮感知地震勘探技術來進行采樣和數據重構。
3、壓縮感知地震勘探技術是基于稀疏域約束反演的數據重構技術，該技術基于待處理的數據在某個變換域是稀疏的或者可壓縮的，通過構建約束項，利用最優化方法將非規則數據恢復出來。
技術實現思路
1、為了解決或者至少部分地解決以下發現的技術問題：針對數據地震數據實際采樣點和期望重構網格點位置存在偏差的情況而言，目前的數據重構技術進行缺失、偏差數據恢復的效果仍有待于提升，此外，一些重構算法的計算過程非常耗時，重構計算效率低下；本公開的實施例提供了一種地震壓縮采樣數據的重構方法和裝置。
2、第一方面，本公開的實施例提供了一種地震壓縮采樣數據的重構方法。上述重構方法包括：基于觀測系統，對采集的地震壓縮采樣數據進行加載，得到觀測信息，上述觀測信息包括：真實采樣位置和在上述真實采樣位置上的采樣數據；確定上述真實采樣位置在上述觀測系統的標準網格上對應的目標采樣位置以及采樣矩陣；構建表征上
3、根據本公開的實施例，確定上述真實采樣位置在上述觀測系統的標準網格上對應的目標采樣位置，包括：構建關于上述真實采樣位置和觀測系統的標準網格對應的標準采樣點位置之間映射關系的優化問題；對上述優化問題進行求解，得到上述真實采樣位置在上述標準網格上對應的目標采樣位置。
4、根據本公開的一些實施例，上述優化問題滿足以下表達式：
5、
6、其中，sj表示真實采樣位置pj與觀測系統的標準網格上n個標準采樣點位置ls的距離最小時對應的目標采樣位置的位置序號；表示定義符號；j表示m個真實采樣位置pj的序號，j的取值為1～m，m≤n；s表示標準采樣點位置ls的位置序號，s的取值為1～n；argmin()表示使得括號里面的函數取值最小時對應的變量取值。
7、根據本公開的實施例，上述非均一重構因子滿足以下表達式：
8、
9、
10、其中，表示非均一重構因子，為m行n列的矩陣形式；、表示非均一重構因子的矩陣元素，i表示單位矩陣，其中，表示第1個真實采樣位置對應n個標準采樣點位置的非均一重構向量；表示第m個真實采樣位置對應n個標準采樣點位置的非均一重構向量；k表示用戶給定的預設值，k的取值為0～3；i表示非均一重構向量在標準網格對應的列維度上的遍歷序號，i的取值為1～n；h表示在列維度上與i取值不相同的遍歷序號；表示目標采樣位置，表示標準網格中與目標采樣位置近鄰h個網格間距的采樣位置點；表示標準網格中與目標采樣位置近鄰i個網格間距的采樣位置點。
11、根據本公開的實施例，根據上述非均一重構因子、上述采樣矩陣和上述采樣數據進行迭代求解，得到關于上述地震壓縮采樣數據的重構采樣數據，包括：
12、根據非均一重構因子采樣矩陣r和采樣數據b，確定數據重構過程的目標函數和對應的約束條件：重構問題表示為：u表示重構采樣數據；重構過程的目標函數和約束條件為：min||x||1s.t.x表示待求重構采樣數據在稀疏域下的表征系數，τ為可容忍的殘差大小，||?||1表示l1范數，為矩陣中每個元素的絕對值的和；d表示稀疏變換操作的矩陣；dh表示與d對應的逆變換；上述采樣矩陣根據上述觀測信息確定；
13、上述目標函數的解表示為：
14、
15、其中，uc+1表示第c+1次迭代時的重構解；tλ表示閾值函數，λ表示設定的約束閾值；uc表示第c次迭代時的重構解；表示的逆變換。
16、根據本公開的實施例，當橫測線方向采樣點滿足三維曲波變換要求時，上述稀疏變換操作包括三維曲波變換；當橫測線方向采樣點較少，不滿足三維曲波變換要求時，上述稀疏變換操作包括二維曲波變換和一維快速傅里葉變換。
17、根據本公開的實施例，基于以下加速算法對目標函數進行迭代計算求解：
18、
19、
20、其中，tc表示第c次迭代時的迭代步長，初始迭代時的迭代步長t0為給定值，i表示單位矩陣。
21、根據本公開的實施例，在對采集的地震壓縮采樣數據進行加載時，對上述地震壓縮采樣數據進行預處理，得到的上述采樣數據為經過預處理后的采樣數據；上述預處理包括以下至少一種：去噪、靜校正、振幅補償、反褶積。
22、根據本公開的實施例，上述地震壓縮采樣數據為以下至少一種樣點分布非均一的情況：包含真實采樣位置偏離標準網格上標準采樣點位置的數據點；包含真實采樣位置相較于標準網格上標準采樣點位置缺失的數據點；其中，當一維采樣方向上存在樣點分布非均一的情況時，上述非均一重構因子為一維，當二維采樣方向上樣點的分布都是非均一的情況時，上述非均一重構因子為二維。
23、第二方面，本公開的實施例提供了一種地震壓縮采樣數據的重構裝置。上述重構裝置包括：加載模塊、位置映射關系計算模塊、非均一重構因子構建模塊和迭代求解模塊。上述加載模塊用于基于觀測系統，對采集的地震壓縮采樣數據進行加載，得到觀測信息，上述觀測信息包括：真實采樣位置和在上述真實采樣位置上的采樣數據。上述位置映射關系計算模塊用于確定上述真實采樣位置在上述觀測系統的標準網格上對應的目標采樣位置以及采樣矩陣。上述非均一重構因子構建模塊用于構建表征上述標準網格中的目標采樣位置映射至上述真實采樣位置的非均一化程度的非均一重構因子。上述迭代求解模塊用于根據上述非均一重構因子、上述采樣矩陣和上述采樣數據進行迭代求解，得到關于上述地震壓縮采樣數據的重構采樣數據。
24、第三方面，本公開的實施例提供了一種電子設備。上述電子設備包括處理器、通信接口、存儲器和通信總線，其中，處理器、通信接口和存儲器通過通信總線完成相互間的通信；存儲器，用于存放計算機程序；處理器，用于執行存儲器上所存放的程序時，實現如上所述的地震壓縮采樣數據的重構方法。
25、第四方面，本公開的實施例提供了一種計算機可讀存儲介質。上述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，上述計算機程序被處理器執行時實現如上所述的地震壓縮采樣數據的重構方法。
26、本公開實施例提供的一些技術方案至少具有如下優點的部分或全部：
27、通過確定真實采樣位置在觀測系統的標準網格上對應的目標采本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種地震壓縮采樣數據的重構方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的重構方法，其特征在于，確定所述真實采樣位置在所述觀測系統的標準網格上對應的目標采樣位置，包括：
3.根據權利要求2所述的重構方法，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的重構方法，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的重構方法，其特征在于，根據所述非均一重構因子、所述采樣矩陣和所述采樣數據進行迭代求解，得到關于所述地震壓縮采樣數據的重構采樣數據，包括：
6.根據權利要求5所述的重構方法，其特征在于，
7.根據權利要求5所述的重構方法，其特征在于，基于以下加速算法對目標函數進行迭代計算求解：
8.根據權利要求1所述的重構方法，其特征在于，在對采集的地震壓縮采樣數據進行加載時，對所述地震壓縮采樣數據進行預處理，得到的所述采樣數據為經過預處理后的采樣數據；
9.根據權利要求1-8中任一項所述的重構方法，其特征在于，所述地震壓縮采樣數據為以下至少一種樣點分布非均一的情況：
10.一種地震壓縮采樣數據的重構
11.一種電子設備，其特征在于，包括處理器、通信接口、存儲器和通信總線，其中，處理器、通信接口和存儲器通過通信總線完成相互間的通信；
12.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-9中任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種地震壓縮采樣數據的重構方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的重構方法，其特征在于，確定所述真實采樣位置在所述觀測系統的標準網格上對應的目標采樣位置，包括：
3.根據權利要求2所述的重構方法，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的重構方法，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的重構方法，其特征在于，根據所述非均一重構因子、所述采樣矩陣和所述采樣數據進行迭代求解，得到關于所述地震壓縮采樣數據的重構采樣數據，包括：
6.根據權利要求5所述的重構方法，其特征在于，
7.根據權利要求5所述的重構方法，其特征在于，基于以下加速算法對目標函數進行迭代計算求解：
<...【專利技術屬性】
技術研發人員：董烈乾，張慕剛，汪長輝，周恒，安學勇，白杰，
申請(專利權)人：中國石油天然氣集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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