專利名稱：一種高精度多分量地震數(shù)據(jù)偏振特性圖處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地震勘探中多分量地震數(shù)據(jù)處理方法，具體是一種對(duì)多分量 地震波場(chǎng)的偏振特性進(jìn)行圖示，從而提高檢波器旋轉(zhuǎn)和各向異性參數(shù)分析精 度和效率的高精度多分量地震數(shù)據(jù)偏振特性圖處理方法。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的進(jìn)步，許多信息都可以通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄒ员容^直觀的圖形方 式進(jìn)行作圖，顯示出數(shù)據(jù)中包含的信息以及信息的展布特征，提高各參數(shù)分 析計(jì)算的精度和效率。目前，在地震數(shù)據(jù)處理中，地震數(shù)據(jù)及其派生的屬性 數(shù)據(jù)需要以各種圖形的方式顯示，直觀地反映地質(zhì)構(gòu)造和各種剖面，如包括 波形、波形變面積、灰度、彩色等。對(duì)于單個(gè)數(shù)據(jù)集的再現(xiàn)方式比較簡單， 數(shù)據(jù)真值可以通過簡單的變換得到直觀結(jié)果，而對(duì)于多分量數(shù)據(jù)所包含的復(fù) 雜信息顯示則復(fù)雜得多，必須考慮圖形中反映的的信息具有直觀性和獨(dú)立性。 多分量地震數(shù)據(jù)記錄了地震波場(chǎng)在三維空間的震動(dòng)，是矢量波場(chǎng)在傳感器記 錄方向上的投影，如何對(duì)三維偏振的波場(chǎng)信息以恰當(dāng)?shù)姆绞斤@示，對(duì)于多分 量波場(chǎng)性質(zhì)的確定，波場(chǎng)分離方法的研究及各向異性參數(shù)的估算具有重要意 義。
Brown(1999)指出單色調(diào)(如黑-灰-白)和雙色調(diào)(如藍(lán)-白-紅)非常適 合于顯示地震波振幅。Knobloch(1982)較早將多個(gè)地震屬性通過HLS色彩模 型映射到彩色空間，I-Ching Lin等人將各種地震相關(guān)數(shù)據(jù)映射到HLS色彩空 間并進(jìn)行了成功的應(yīng)用，包括三分量VSP (垂直地震剖面)數(shù)據(jù)的顯示(將x、 y映射到色度、飽和度構(gòu)成的色輪上，將z映射到亮度軸方向上)，但在HLS (色度-飽和度-亮度)色彩空間，當(dāng)飽和度接近零時(shí)，色度的信息變得不可
靠，當(dāng)亮度過低或過高時(shí)，色彩飽和度和色度的信息都變得不直觀，影響檢 波器旋轉(zhuǎn)和各向異性參數(shù)確定，以及波場(chǎng)分離的參數(shù)計(jì)算的精度和效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種顯示多分量地震數(shù)據(jù)偏振特性圖形，提高波場(chǎng)分 離的參數(shù)計(jì)算的精度和效率的高精度多分量地震數(shù)據(jù)偏振特性圖處理方法。 本發(fā)明具體步驟包括
1) 在野外通過爆炸震源或可控震源激發(fā)地震波場(chǎng)，布設(shè)多分量檢波器獲 得多分量地震數(shù)據(jù)；
所述的多分量檢波器為兩分量或三分量檢波器。 所述的布設(shè)多分量檢波器在地面、海底或井中。
2) 根據(jù)多分量數(shù)據(jù)振幅值分布范圍將所有振幅值按比例標(biāo)準(zhǔn)化到0至1 的范圍內(nèi)；
3) 對(duì)每一個(gè)分量的振幅值與紅、綠、藍(lán)色彩建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將所要顯 示的數(shù)據(jù)計(jì)算得到紅、綠、藍(lán)色彩對(duì)應(yīng)值；
4) 將每個(gè)分量對(duì)應(yīng)樣點(diǎn)的顏色值進(jìn)行矢量合成，得到多分量顯示或作圖 的紅、綠、藍(lán)色彩顏色值；
5) 將轉(zhuǎn)換合成后的數(shù)據(jù)根據(jù)顯示作圖設(shè)備的顏色深度進(jìn)行計(jì)算按照每個(gè) 分量標(biāo)準(zhǔn)化振幅值乘以最大顏色值后再顯示或作6) 利用顯示或作圖的結(jié)果，對(duì)照多分量數(shù)據(jù)與色彩的相互關(guān)系初步確定 各種波場(chǎng)的偏振方向及性質(zhì)，用第二種映射作圖時(shí)，紅色代表偏振方向在第 一分量方向，綠色代表偏振方向在第二分量方向，藍(lán)色代表偏振方向在第三 分量方向，其它顏色代表偏振方向介于幾個(gè)分量之間；
7) 對(duì)物探目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)樣點(diǎn)，選擇分析時(shí)窗，時(shí)窗長度約為地震波的 一個(gè)主周期，以指針軌跡圖進(jìn)行顯示，即紅、綠、藍(lán)指針顯示時(shí)窗中點(diǎn)的
瞬時(shí)偏振，指針位置及長度分別代表空間偏振在三個(gè)正交平面內(nèi)的投影(如
XY、 YZ、 XZ平面)，實(shí)線代表前半個(gè)時(shí)窗的偏振軌跡，虛線代表后半個(gè)時(shí)窗 的偏振軌跡，不同顏色代表在XY、 YZ 、 XZ不同偏振平面，用確定的偏振方 向進(jìn)行波場(chǎng)分離，提高成像的分辨率及信噪比，進(jìn)而提高構(gòu)造解釋及巖性預(yù) 測(cè)的精度及可靠性；
8)對(duì)于發(fā)生橫波分裂或多種波場(chǎng)疊合的目標(biāo)區(qū)域，采用兩分量旋轉(zhuǎn)合成 的方式形成等角度間隔的各個(gè)角度的道，然后在相同位置上進(jìn)行疊合波形顯 示，若為單一波場(chǎng)，疊合波形的細(xì)部極細(xì)，即同步過零點(diǎn)；若為復(fù)合波場(chǎng)， 則疊合波形細(xì)部不細(xì)，各種波場(chǎng)的相位差異造成過零點(diǎn)不同步；
對(duì)X、 Y兩分量按上述方式進(jìn)行分析，比較直觀地確定橫波分裂區(qū)域。 步驟3)所述的計(jì)算方法根據(jù)采用的映射方式有a-e五種；
a. abs(x， y， z)-〉(r， g， b):將多分量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化樣點(diǎn)值取絕對(duì)值， 再線性映射到紅、綠、藍(lán)色彩值域。
b. (a， (3， y)-〉(r， g， b):首先求取矢量(x， y， z)與yz、 zx、 xy平 面的夾角oi、 P、 Y，標(biāo)準(zhǔn)化后再線性映射到紅、綠、藍(lán)值域；
c. (x， y， z)-〉(r， g， b):將多分量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化樣點(diǎn)值線性映射到紅、 綠、藍(lán)值域，映射后原點(diǎn)位于RGB色立方體的中心位置；
d. (x， y， z)-〉(rc， gm， by):將多分量數(shù)據(jù)的第一個(gè)分量標(biāo)準(zhǔn)化樣點(diǎn)值 線性映射到紅、綠、藍(lán)色立方體的紅色-青色(紅色的補(bǔ)色)對(duì)角線上，第二 個(gè)分量映射到綠色-紫色(綠色的補(bǔ)色)對(duì)角線上，第三分量映射到藍(lán)色-黃 色(藍(lán)色的補(bǔ)色)對(duì)角線上，樣點(diǎn)的零值對(duì)應(yīng)于紅、綠、藍(lán)色立方體的中心 位置，最終將三分量在三個(gè)對(duì)角線上映射的紅、綠、藍(lán)值進(jìn)行色彩矢量合成 形成顯示用的紅、綠、藍(lán)值；
所述d.的青色為紅色的補(bǔ)色，紫色為綠色的補(bǔ)色，黃色為藍(lán)色的補(bǔ)色。
e. (x， y， z)-〉 (h， s， 1) -〉(r， g， b):首先將多分量數(shù)據(jù)中兩個(gè)分量 的標(biāo)準(zhǔn)化樣點(diǎn)值以直角坐標(biāo)到極坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方式映射到色度、色飽和度構(gòu)成 的色輪上，再將第三個(gè)分量的值線性映射到亮度軸上，零點(diǎn)對(duì)應(yīng)于色度、色 飽和度及亮度空間的灰色中點(diǎn)；
所述的e.色度、色飽和度及亮度空間到紅、綠、藍(lán)空間的轉(zhuǎn)換可利用通 用方法完成。
本發(fā)明采用多種顯示方式對(duì)多分量數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示及偏振分析，具有如下 特點(diǎn)
可選擇不同映射方式將多分量數(shù)據(jù)用彩色同時(shí)顯示出來，并在此基礎(chǔ)上 進(jìn)行波場(chǎng)性質(zhì)的分析及偏振特性研究。
以指針軌跡圖的方式顯示多分量數(shù)據(jù)待分析樣點(diǎn)的瞬時(shí)偏振方向及所在 時(shí)窗的偏振圖，進(jìn)行目標(biāo)區(qū)定量分析。
以波形疊合圖直觀顯示兩分量數(shù)據(jù)，根據(jù)波形疊合圖的細(xì)部是否接近零 線分析波場(chǎng)是否單一，分析橫波分裂現(xiàn)象的所在位置，為快慢波分離的時(shí)窗 選擇提供依據(jù)。


圖l第一種映射關(guān)系abs(x， y， z)-〉(r， g， b)示意圖； 圖2第二種映射關(guān)系((x， P， Y)-〉(r， g， b)示意圖； 圖3第三種映射關(guān)系(x， y， z)-〉(r， g， b)示意圖； 圖4第四種映射關(guān)系(x， y， z)-〉(rc， gm， by)示意圖； 圖5第五種映射關(guān)系(x， y， z)-〉(h， s， 1)示意圖； 圖6 三分量瞬時(shí)偏振方向指針軌跡示意圖7 VSP兩水平分量數(shù)據(jù)波形疊合顯示分析示意圖(上線性偏振；下 橢圓偏振)；
圖8三分量VSP數(shù)據(jù)第一種映射關(guān)系RGB彩色顯示圖； 圖9三分量VSP數(shù)據(jù)第二種映射關(guān)系RGB彩色顯示圖； 圖10三分量VSP數(shù)據(jù)第三種映射關(guān)系RGB彩色顯示圖； 圖ll三分量VSP數(shù)據(jù)第四種映射關(guān)系RGB彩色顯示圖； 圖12三分量VSP數(shù)據(jù)第五種映射關(guān)系RGB彩色顯示圖； 圖13三分量VSP數(shù)據(jù)目的層附近X、 Y分量波形疊合顯示圖； 圖14三分量地面單炮數(shù)據(jù)第一種映射關(guān)系RGB彩色顯示圖； 圖15三分量地面單炮數(shù)據(jù)第二種映射關(guān)系RGB彩色顯示圖； 圖16三分量地面單炮數(shù)據(jù)第三種映射關(guān)系RGB彩色顯示圖； 圖17三分量地面單炮數(shù)據(jù)第四種映射關(guān)系RGB彩色顯示圖； 圖18三分量地面單炮數(shù)據(jù)第五種映射關(guān)系RGB彩色顯示圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明具體步驟包括-
1) 在野外通過爆炸震源或可控震源激發(fā)地震波場(chǎng)，在地面、海底或井中 布設(shè)多分量檢波器獲得多分量地震數(shù)據(jù)；
所述的多分量檢波器為兩分量或三分量檢波器。
2) 根據(jù)多分量數(shù)據(jù)振幅值分布范圍將所有振幅值按比例標(biāo)準(zhǔn)化到O-l的 范圍內(nèi)；
3) 對(duì)每一個(gè)分量的振幅值在紅、綠、藍(lán)色彩建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將所要顯 示的數(shù)據(jù)計(jì)算得到紅、綠、藍(lán)色彩對(duì)應(yīng)值；
所述的計(jì)算方法根據(jù)采用的映射方式有a-e五種；
a.abs(x， y， z)-〉(r， g， b);將多分量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化樣點(diǎn)值取絕對(duì)值， 再線性映射到紅、綠、藍(lán)色彩值域(如圖1)。該方式可以使大值映射為鮮艷 的顏色，小值映射為暗色背景，便于識(shí)別多分量數(shù)據(jù)的偏振主方向，缺點(diǎn)是
由于取絕對(duì)值導(dǎo)致原來X、 Y、 Z軸構(gòu)成的八個(gè)象限映射到RGB空間的一個(gè)象 限，缺乏正負(fù)極性信息。
b. 艮卩(a，卩，y)-〉(r， g， b):首先求取矢量(x， y， z)與yz、 zx、 xy 平面的夾角a、 |3、 y，標(biāo)準(zhǔn)化后再線性映射到r、 g、 b值域(圖2)。該方式 直接利用偏振角進(jìn)行映射，易于識(shí)別多分量數(shù)據(jù)的偏振主方向，便于判別波 場(chǎng)類型，缺點(diǎn)是缺乏正負(fù)極性信息。
c. 即(x， y， z)-〉(r， g， b):即將多分量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化樣點(diǎn)值線性映 射到R、 G、 B值域，映射后原點(diǎn)位于RGB色立方體的中心位置(如圖3)。該 方式可以保留波場(chǎng)的正負(fù)極性信息，但由于坐標(biāo)軸的取向，大值并不對(duì)應(yīng)最 飽和的顏色，與眼睛的生理感覺有差異。
d. 即(x， y， z)-〉(rc， gm， by):將多分量數(shù)據(jù)的第一個(gè)分量標(biāo)準(zhǔn)化樣 點(diǎn)值線性映射到R、 G、 B色立方體的紅色Red-青色Cyan (紅色的補(bǔ)色)對(duì)角 線上，第二個(gè)分量映射到綠色Green-紫色Magenta (綠色的補(bǔ)色)對(duì)角線上， 第三分量映射到藍(lán)色Blue-黃色Yellow (藍(lán)色的補(bǔ)色)對(duì)角線上(如圖4)， 樣點(diǎn)的零值對(duì)應(yīng)于R、 G、 B色立方體的中心位置。最終將三分量在三個(gè)對(duì)角 線上映射的rgb值進(jìn)行色彩矢量合成形成顯示用的r、 g、 b值。該方式充分 利用了三原色及其互補(bǔ)色進(jìn)行正、負(fù)值的顯示，能夠比較容易識(shí)別波場(chǎng)的偏 振方向及極性，缺點(diǎn)是三個(gè)映射軸并不正交，因此矢量合成也是示意性的， 并不能完全定量反映x、 y、 z值原來的關(guān)系。另外，該方式還可以進(jìn)行四分 量數(shù)據(jù)的顯示，即將第四個(gè)分量映射到R、 G、 B色立方體的黑色-白色對(duì)角線 上，即灰度軸上。
e. 即(x， y， z)-〉 (h， s， 1) -〉(r， g， b):首先將多分量數(shù)據(jù)中兩個(gè) 分量的標(biāo)準(zhǔn)化樣點(diǎn)值以直角坐標(biāo)到極坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方式映射到H (色度)、S (色 飽和度)構(gòu)成的色輪上，再將第三個(gè)分量的值線性映射到L (亮度)軸上，零
點(diǎn)對(duì)應(yīng)于HSL空間的中點(diǎn)(灰色)(如圖5) 。 HSL空間到RGB空間的轉(zhuǎn)換可 利用通用程序完成。該方式顯示時(shí)，前兩個(gè)分量的偏振方向與色度具有明確 的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但當(dāng)色飽和度較小(即振幅值較小)時(shí)，色度變化不敏感，即 偏振方向不易分析。第三個(gè)分量沿亮度軸(L)，當(dāng)振幅絕對(duì)值較大時(shí)，色度 和色飽和度變化均不敏感，偏振信息不可靠。
以上五種映射關(guān)系各有其優(yōu)缺點(diǎn)，在圖示時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選擇使用， 也可以通過不同方式間的切換更深入的分析波場(chǎng)的偏振特征及性質(zhì)，值得說 明的是以上各種映射關(guān)系中X、 Y、 Z的順序可以根據(jù)習(xí)慣進(jìn)行調(diào)整，比如X 既可以對(duì)應(yīng)紅色，也可以對(duì)應(yīng)綠色或藍(lán)色。另外前面的映射關(guān)系均以三分量 說明，若僅顯示分析兩分量，則將第三個(gè)分量全部作為零值映射即可。
4) 將每個(gè)分量對(duì)應(yīng)樣點(diǎn)的顏色值進(jìn)行矢量合成，得到多分量顯示或作圖 所需要的RGB顏色值；
5) 將轉(zhuǎn)換合成后的數(shù)據(jù)根據(jù)顯示作圖設(shè)備的顏色深度進(jìn)行計(jì)算后再顯示 或作圖，即每個(gè)分量歸一化振幅值乘以最大顏色值。
6) 利用顯示或作圖的結(jié)果，對(duì)照多分量數(shù)據(jù)與色彩的相互關(guān)系初步確定 各種波場(chǎng)的偏振方向及性質(zhì)，用第二種映射作圖時(shí)，紅色代表第一分量方向， 綠色代表第二分量方向，藍(lán)色代表第三分量方向，其它顏色代表介于幾個(gè)分 量之間；
7) 對(duì)物探目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)樣點(diǎn)，選擇分析時(shí)窗，時(shí)窗長度約為地震波的 一個(gè)主周期，以指針軌跡圖進(jìn)行顯示，即紅、綠、藍(lán)指針顯示時(shí)窗中點(diǎn)的 瞬時(shí)偏振，指針位置及長度分別代表空間偏振在三個(gè)正交平面內(nèi)的投影(如 XY、 YZ、 XZ平面)，實(shí)線代表前半個(gè)時(shí)窗的偏振軌跡，虛線代表后半個(gè)時(shí)窗 的偏振軌跡，不同顏色代表在不同偏振平面。該方式下可以定量確定偏振方 向，利用確定的偏振方向進(jìn)行波場(chǎng)分離，提高成像的分辨率及信噪比，進(jìn)而
提高構(gòu)造解釋及巖性預(yù)測(cè)的精度及可靠性；
8)對(duì)于發(fā)生橫波分裂或多種波場(chǎng)疊合的目標(biāo)區(qū)域，采用兩分量旋轉(zhuǎn)合 成的方式形成等角度間隔的各個(gè)角度的道，然后在相同位置上進(jìn)行疊合波形 顯示(見圖7)。若為單一波場(chǎng)，則疊合波形圖的細(xì)部極細(xì)，即同步過零點(diǎn)； 若為復(fù)合波場(chǎng)，則疊合波形細(xì)部不細(xì)，即各種波場(chǎng)的相位差異造成過零點(diǎn)不 同步。對(duì)X、 Y兩分量分析時(shí)，這種情況一般代表橫波分裂，因此可以比較直 觀地確定橫波分裂區(qū)域，增加裂縫性儲(chǔ)層分析的可靠性。
偏振特性的表示方法，即通過多分量檢波器接收到爆炸激發(fā)或可控震源 激發(fā)的地震波場(chǎng)，再將多分量數(shù)據(jù)的與偏振有關(guān)的參數(shù)通過計(jì)算建立起與紅、 綠、藍(lán)(RGB)色彩空間的關(guān)系，并借助其它輔助繪圖方式，對(duì)多分量地震波 場(chǎng)的偏振特性進(jìn)行圖示，從而提高檢波器旋轉(zhuǎn)和各向異性參數(shù)分析精度和效 率的方法。該方法對(duì)于多分量波場(chǎng)性質(zhì)的確定，波場(chǎng)分離方法的研究及各向 異性參數(shù)的估算具有重要意義。
發(fā)明實(shí)施例h
1) 炸藥爆炸激發(fā)，井中三分量檢波器接收，獲得VSP三分量地震數(shù)據(jù)， 總道數(shù)為303道。
2) 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，取三分量數(shù)據(jù)中絕對(duì)值的最大值乘以95°/0作 為標(biāo)準(zhǔn)化的值l，絕對(duì)值大于該值強(qiáng)制置為1 (若為負(fù)數(shù)取值為-l)。 標(biāo)準(zhǔn)化后所有值均在-1到1范圍內(nèi)。
3) 以不同映射方式將標(biāo)準(zhǔn)化后的值映射到RGB空間，然后根據(jù)顯示設(shè)備 的顏色深度及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后顯示(圖8-圖12)。
4) 將目的層附近水平兩分量以旋轉(zhuǎn)合成的方式形成15度間隔的各個(gè)角 度的道，然后在相同位置上進(jìn)行疊合波形顯示(圖13)，可以看出 部分橢圓偏振道。5)根據(jù)不同映射方式對(duì)顯示結(jié)果進(jìn)行分析，可以看出初至波主要沿Z方 向震動(dòng)，應(yīng)為縱波，初至下方有沿X、 Y方向震動(dòng)的波場(chǎng)，應(yīng)為橫波。 可以看出，在該顯示方式下，波場(chǎng)的性質(zhì)及偏振方向易于分析。其中第一、 二種映射方式最為直觀的反映了波場(chǎng)的偏振方向，而第五種方式由于振幅最 強(qiáng)的Z方向映射到了HSL色彩空間的亮度軸上，高亮度導(dǎo)致X、 Y方向的低振
幅值分析不可靠。 發(fā)明實(shí)施例2:
1) 炸藥爆炸激發(fā)，地面三分量檢波器接收，獲得地面三分量地震單炮數(shù) 據(jù)，使用道數(shù)為401道。
2) 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，取三分量數(shù)據(jù)中絕對(duì)值的最大值乘以90%作 為標(biāo)準(zhǔn)化的值1，絕對(duì)值大于該值強(qiáng)制為1 (若為負(fù)數(shù)取值為-1)。 標(biāo)準(zhǔn)化后所有值均在-1到1范圍內(nèi)。
3) 以不同映射方式將標(biāo)準(zhǔn)化后的值映射到RGB空間，然后根據(jù)顯示設(shè)備 的顏色深度及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后顯示(圖14-圖18)。
4) 根據(jù)不同映射方式對(duì)顯示結(jié)果進(jìn)行分析，可以看出初至波主要沿Z方 向震動(dòng)，應(yīng)為縱波，初至下方主要是沿X方向震動(dòng)的P-SV波場(chǎng)，面 波的偏振則分為沿Y方向震動(dòng)的樂夫面波和沿X、 Z橢圓偏振的瑞雷 面波，面波區(qū)內(nèi)還有沿X、 Y平面偏振的橫波。
可以看出，在該顯示方式下，波場(chǎng)的性質(zhì)及偏振方向易于分析。其中第一、 二種映射方式最為直觀的反映了波場(chǎng)的偏振方向，而第五種方式由于振幅最 強(qiáng)的Z方向映射到了HSL色彩空間的亮度軸上，高亮度導(dǎo)致X、 Y方向的低振
幅值分析不可靠。
權(quán)利要求
1、一種高精度多分量地震數(shù)據(jù)偏振特性圖處理方法，其特征在于具體步驟包括1)在野外通過爆炸震源或可控震源激發(fā)地震波場(chǎng)，布設(shè)多分量檢波器獲得多分量地震數(shù)據(jù)；2)根據(jù)多分量數(shù)據(jù)振幅值分布范圍將所有振幅值按比例標(biāo)準(zhǔn)化到0至1的范圍內(nèi)；3)對(duì)每一個(gè)分量的振幅值與紅、綠、藍(lán)色彩建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將所要顯示的數(shù)據(jù)計(jì)算得到紅、綠、藍(lán)色彩對(duì)應(yīng)值；4)將每個(gè)分量對(duì)應(yīng)樣點(diǎn)的顏色值進(jìn)行矢量合成，得到多分量顯示或作圖的紅、綠、藍(lán)色彩顏色值；5)將轉(zhuǎn)換合成后的數(shù)據(jù)根據(jù)顯示作圖設(shè)備的顏色深度進(jìn)行計(jì)算按照每個(gè)分量標(biāo)準(zhǔn)化振幅值乘以最大顏色值后再顯示或作圖；6)利用顯示或作圖的結(jié)果，對(duì)照多分量數(shù)據(jù)與色彩的相互關(guān)系初步確定各種波場(chǎng)的偏振方向及性質(zhì)，用第二種映射作圖時(shí)，紅色代表偏振方向在第一分量方向，綠色代表偏振方向在第二分量方向，藍(lán)色代表偏振方向在第三分量方向，其它顏色代表偏振方向介于幾個(gè)分量之間；7)對(duì)物探目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)樣點(diǎn)，選擇分析時(shí)窗，時(shí)窗長度約為地震波的一個(gè)主周期，紅、綠、藍(lán)指針顯示時(shí)窗中點(diǎn)的瞬時(shí)偏振，指針位置及長度分別代表空間偏振在三個(gè)正交XY、YZ、XZ平面內(nèi)的投影，實(shí)線代表前半個(gè)時(shí)窗的偏振軌跡，虛線代表后半個(gè)時(shí)窗的偏振軌跡，不同顏色代表在XY、YZ、XZ不同偏振平面。用確定的偏振方向進(jìn)行波場(chǎng)分離，提高成像的分辨率及信噪比和巖性預(yù)測(cè)的精度及可靠性；8)對(duì)于發(fā)生橫波分裂或多種波場(chǎng)疊合的目標(biāo)區(qū)域，采用兩分量旋轉(zhuǎn)合成的方式形成等角度間隔的各個(gè)角度的道，然后在相同位置上進(jìn)行疊合波形顯示，若為單一波場(chǎng)，疊合波形的細(xì)部極細(xì)，即同步過零點(diǎn)；若為復(fù)合波場(chǎng)，則疊合波形細(xì)部不細(xì)，各種波場(chǎng)的相位差異造成過零點(diǎn)不同步；對(duì)X、Y兩分量分析，確定橫波分裂區(qū)域。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度多分量地震數(shù)據(jù)偏振特性圖處理方 法，其特征在于所述的多分量檢波器為兩分量或三分量檢波器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高精度多分量地震數(shù)據(jù)偏振特性圖處 理方法，其特征在于所述的布設(shè)多分量檢波器在地面、海底或井中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度多分量地震數(shù)據(jù)偏振特性圖處理方 法，其特征在于所述的步驟3)計(jì)算方法根據(jù)采用的映射方式有a-e五種；a. abs(x， y， z)-〉(r， g， b):將多分量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化樣點(diǎn)值取絕對(duì)值， 再線性映射到紅、綠、藍(lán)色彩值域。b. (a，卩，Y)-〉(r， g， b):首先求取矢量(x， y， z)與YZ、 ZX、 XY平面的夾角(x、 (3、 Y，標(biāo)準(zhǔn)化后再線性映射到紅、綠、藍(lán)值域；c. (x， y， z)-〉(r， g， b):將多分量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化樣點(diǎn)值線性映射到紅、 綠、藍(lán)值域，映射后原點(diǎn)位于RGB色立方體的中心位置；d. (x， y， z)-〉(rc， gm， by):將多分量數(shù)據(jù)的第一個(gè)分量標(biāo)準(zhǔn)化樣點(diǎn)值 線性映射到紅、綠、藍(lán)色立方體的紅色-青色(紅色的補(bǔ)色)對(duì)角線上，第二 個(gè)分量映射到綠色-紫色(綠色的補(bǔ)色)對(duì)角線上，第三分量映射到藍(lán)色-黃 色(藍(lán)色的補(bǔ)色)對(duì)角線上，樣點(diǎn)的零值對(duì)應(yīng)于紅、綠、藍(lán)色立方體的中心 位置，最終將三分量在三個(gè)對(duì)角線上映射的紅、綠、藍(lán)值進(jìn)行色彩矢量合成 形成顯示用的紅、綠、藍(lán)值；e. (x， y， z)-〉 (h， s， 1) -〉(r， g， b):首先將多分量數(shù)據(jù)中兩個(gè)分量 的標(biāo)準(zhǔn)化樣點(diǎn)值以直角坐標(biāo)到極坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方式映射到色度、色飽和度構(gòu)成 的色輪上，再將第三個(gè)分量的值線性映射到亮度軸上，零點(diǎn)對(duì)應(yīng)于色度、色 飽和度及亮度空間的灰色中點(diǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種高精度多分量地震數(shù)據(jù)偏振特性圖處理方法，其特征在于所述d.的青色為紅色的補(bǔ)色，紫色為綠色的補(bǔ)色，黃色為藍(lán)色的補(bǔ)色。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種高精度多分量地震數(shù)據(jù)偏振特性圖處 理方法，其特征在于所述e.的色度、色飽和度及亮度空間到紅、綠、藍(lán)空 間的轉(zhuǎn)換可利用通用方法完成。
全文摘要
本發(fā)明涉及地震勘探的高精度多分量地震數(shù)據(jù)偏振特性圖處理方法。步驟包括根據(jù)多分量數(shù)據(jù)振幅值將振幅值標(biāo)準(zhǔn)化0至1范圍；振幅值與紅、綠、藍(lán)色彩對(duì)應(yīng)，將每個(gè)分量色值進(jìn)行矢量合成，將轉(zhuǎn)換合成后的數(shù)據(jù)根據(jù)顯示作圖設(shè)備的顏色深度進(jìn)行計(jì)算按照每個(gè)分量標(biāo)準(zhǔn)化振幅值乘以最大顏色值后再顯示或作圖；對(duì)照多分量數(shù)據(jù)與色彩的相互關(guān)系初步確定各種波場(chǎng)的偏振方向及性質(zhì)，對(duì)物探目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)樣點(diǎn)，用紅、綠、藍(lán)指針顯示時(shí)窗中點(diǎn)的瞬時(shí)偏振，用確定的偏振方向進(jìn)行波場(chǎng)分離，提高成像的分辨率及信噪比和巖性預(yù)測(cè)的精度及可靠性。本發(fā)明可以指針軌跡圖的方式顯示多分量數(shù)據(jù)待分析樣點(diǎn)的瞬時(shí)偏振方向及所在時(shí)窗的偏振圖，進(jìn)行目標(biāo)區(qū)定量分析。
文檔編號(hào)G01V1/38GK101359055SQ200710119738
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者孫鵬遠(yuǎn), 李彥鵬 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司