时频分析方法在浅层地震勘探中的应用

论文摘要

本文阐述了时频分析的基本概念和数学表述,以及各种线性时频分析方法之间的关系和各自的优缺点。从时频分析理论出发,应用广义S变换对面波进行压制处理,并选用S变换对地震叠后剖面进行瞬时频率属性参数和地震瞬时振幅谱分数维参数提取。根据s变换的定义、推导和特性,比较s变换与傅里叶变换、短时傅里叶变换、小波变换之间的相互联系及其各自的优缺点。得出：S变换继承傅里叶变换的很多特点,具有无损可逆性；与短时傅里叶变换、小波变换都是一种线性时频表示,所以不存在交叉项的干扰；s变换具有多种分辨,弥补了短时傅里叶变换的固定分辨率的缺陷；S变换具有相位因子,其与频率相关,克服小波变换的不足；引进广义S变换的改进方法,将时频分析方法应用到地震资料的处理和解释中。地震资料处理方面：根据广义S变换的区域性和无损可逆性特点,应用广义S变换压制面波,将其处理结果与高通滤波比较,得出：应用广义S变换能很好的压制面波且不丢失有效信号。地震资料解释方面：由于实际地震剖面的频率变化较复杂,其瞬时参数携带有地下构造和岩性的信息,准确的提取瞬时参数显得尤其重要。本文在复数域中应用S变换提取地震剖面的瞬时属性参数。用tessreal构建煤田采空区的地震剖面模型,分析采空区在属性剖面的表现,论证模型煤层与采空区信息。并把该方法用于浅层实际地震剖面属性的提取。包括提取地下采空区与煤层地震剖面的瞬时属性参数、滑坡地震剖面的瞬时属性参数和断裂带地震剖面属性参数,均有一定的成效。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 时频分析概述
• 1.2 时频分析国内外研究进展现状
• 1.3 论文的主要目的及内容
• 第二章 时频分析理论
• 2.1 时频分析的由来和分类
• 2.2 傅里叶变换
• 2.3 短时傅里叶变换
• 2.4 小波变换
• 2.5 S变换和广义S-变换
• 2.5.1 S-变换原理
• 2.5.2 广义S变换
• 2.6 非线性变换
• 第三章 S-变换与传统时频分析技术的对比
• 3.1 S-变换和短时窗傅里叶变换时频分析方法对比
• 3.2 S-变换和小波变换时频分析方法对比
• 3.3 S-变换与非线性时频分析方法对比
• 第四章 时频分析的应用原理及模型测试
• 4.1 广义S-变换在压制面波中的应用
• 4.1.1 广义S-变换时频分析方法压制面波的原理
• 4.1.2 面波理论模型
• 4.2 基于时频分析的地震瞬时频率属性参数的提取
• 4.2.1 提取地震剖面瞬时频率属性参数原理
• 4.2.2 提取地震剖面瞬时振幅谱分数维参数原理
• 4.2.3 基于模型提取地震瞬时频率属性参数
• 第五章 时频技术在浅层地震勘探中的应用实例
• 5.1 广义S-变换在压制面波应用实例
• 5.2 时频分析在浅层地震勘探中的实际资料应用
• 5.2.1 提取煤田的地震剖面瞬时参数实例
• 5.2.2 提取滑坡的地震剖面瞬时参数实例
• 5.2.3 提取断裂破碎带的地震剖面瞬时参数实例
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢