本發(fā)明涉及地震勘探資料處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種高斯束偏移成像方法及裝置。

背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)油氣資源的需求量越來(lái)越大，需要加快勘探復(fù)雜構(gòu)造地區(qū)的油氣資源。地震成像是地震勘探的重要組成部分，加快偏移成像技術(shù)的計(jì)算效率，對(duì)于油氣勘探具有重要意義。高斯束偏移已經(jīng)廣泛應(yīng)用于偏移成像中，它具有Kirchhoff偏移的優(yōu)點(diǎn)，比如方法靈活、陡傾角成像等，并且能夠方便的處理焦散點(diǎn)、多值走時(shí)等問(wèn)題，實(shí)踐表明它是一種優(yōu)秀的偏移技術(shù)。Hill給出了高斯束表示平面波以及高斯束偏移的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程，奠定了高斯束偏移的基礎(chǔ)。其后科研人員對(duì)其進(jìn)行了大量的擴(kuò)展研究，如：各向異性高斯束偏移、真振幅高斯束偏移、高斯束逆時(shí)偏移、動(dòng)態(tài)聚焦高斯束偏移，以及稀疏高斯束偏移。目前高斯束偏移可以分為三個(gè)步驟：把地震數(shù)據(jù)分解表示為高斯束形式；向下傳播高斯束；根據(jù)成像條件，在成像點(diǎn)處疊加高斯束的貢獻(xiàn)。其中把地震數(shù)據(jù)分解表示為高斯束形式是高斯束偏移的關(guān)鍵，它決定了偏移的計(jì)算量和成像效果?，F(xiàn)有的稀疏高斯束偏移成像方法中，使用曲率為零的高斯束稀疏分解地震數(shù)據(jù)，但地震數(shù)據(jù)本身帶有曲率，因此要求高斯束基函數(shù)的寬度以及相鄰兩個(gè)高斯束中心的間距足夠小，才能恰當(dāng)?shù)臄M合地震數(shù)據(jù)。但是該現(xiàn)有的高斯束偏移成像方法中，分解得到大量的波形函數(shù)，而地震成像的偏移過(guò)程中需要對(duì)每個(gè)波形函數(shù)偏移成像，因此整個(gè)偏移過(guò)程計(jì)算效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高斯束偏移成像方法及裝置，使用帶有不為零的預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的時(shí)間-空間域高斯束來(lái)分解地震數(shù)據(jù)，從而可以在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加高斯束基函數(shù)的寬度，同時(shí)增加相鄰兩個(gè)高斯束中心的間距，因此可以相對(duì)于現(xiàn)有方法減少分解得到的波形函數(shù)的量，提高偏移過(guò)程的計(jì)算效率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種高斯束偏移成像方法，所述方法包括：以時(shí)間-空間域的帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示地表處的地震波場(chǎng)，所述地表處的地震波場(chǎng)中包括波形函數(shù)以及時(shí)間-空間域高斯束基函數(shù)；將所述地表處的地震波場(chǎng)中高斯束基函數(shù)的寬度設(shè)定為預(yù)設(shè)寬度，將所述地表處的地震波場(chǎng)中相鄰高斯束中心的間距設(shè)定為預(yù)設(shè)間距，得到設(shè)定后的所述地表處的地震波場(chǎng)；根據(jù)所述設(shè)定后的所述地表處的地震波場(chǎng)建立地表處地震波場(chǎng)分解模型；根據(jù)地震數(shù)據(jù)以及介質(zhì)速度模型對(duì)所述地表處地震波場(chǎng)分解模型進(jìn)行優(yōu)化求解，得到地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)波形函數(shù)；根據(jù)介質(zhì)速度模型將多個(gè)波形函數(shù)對(duì)應(yīng)的高斯束進(jìn)行傳播，進(jìn)行偏移成像獲得偏移成像結(jié)果。一種高斯束偏移成像裝置，所述裝置包括：地震波場(chǎng)設(shè)定模塊、參數(shù)設(shè)定模塊、模型建立模塊、模型求解模塊以及偏移成像模塊。其中：所述地震波場(chǎng)設(shè)定模塊用于以時(shí)間-空間域的帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示地表處的地震波場(chǎng)，所述地表處的地震波場(chǎng)中包括波形函數(shù)以及時(shí)間-空間域高斯束基函數(shù)；所述參數(shù)設(shè)定模塊用于將所述地表處的地震波場(chǎng)中高斯束基函數(shù)的寬度設(shè)定為預(yù)設(shè)寬度，將所述地表處的地震波場(chǎng)中相鄰高斯束中心的間距設(shè)定為預(yù)設(shè)間距，得到設(shè)定后的所述地表處的地震波場(chǎng)；所述模型建立模塊用于根據(jù)所述設(shè)定后的所述地表處的地震波場(chǎng)建立地表處地震波場(chǎng)分解模型；所述模型求解模塊用于根據(jù)地震數(shù)據(jù)以及介質(zhì)速度模型對(duì)所述地表處地震波場(chǎng)分解模型進(jìn)行優(yōu)化求解，得到地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)波形函數(shù)；所述偏移成像模塊用于根據(jù)介質(zhì)速度模型將多個(gè)波形函數(shù)對(duì)應(yīng)的高斯束進(jìn)行傳播，進(jìn)行偏移成像獲得偏移成像結(jié)果。本發(fā)明實(shí)施例提供的高斯束偏移成像方法及裝置，以時(shí)間-空間域的帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示地表處的地震波場(chǎng)，從而可以將高斯束基函數(shù)的寬度設(shè)定為預(yù)設(shè)寬度，將相鄰高斯束中心的間距設(shè)定為預(yù)設(shè)間距，根據(jù)設(shè)定后的地表處地震波場(chǎng)建立地表處地震波場(chǎng)分解模型，于是該方案中，可以使預(yù)設(shè)寬度以及預(yù)設(shè)間距相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中均增加，使根據(jù)該模型求解得到的波形函數(shù)的量相對(duì)于現(xiàn)有方法減少，從而較少需要進(jìn)行偏移成像的高斯束，使偏移成像的計(jì)算效率提升。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。附圖說(shuō)明為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的用戶終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的高斯束偏移成像方法的流程圖；圖3示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的高斯束偏移成像方法中步驟S110的流程圖；圖4示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的時(shí)間-空間域的高斯束基函數(shù)示意圖；圖5示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的高斯束偏移成像方法中步驟S140的流程圖；圖6示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的高斯束偏移成像方法中步驟S150的流程圖；圖7示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的高斯束傳播示意圖；圖8示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的高斯束偏移成像結(jié)果示意圖；圖9示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的高斯束偏移成像裝置的功能模塊圖。圖10示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的高斯束偏移成像裝置的地震波場(chǎng)設(shè)定模塊的功能模塊圖；圖11示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的高斯束偏移成像裝置的模型求解模塊的功能模塊圖；圖12示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的高斯束偏移成像裝置的偏移成像模塊的功能模塊圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。同時(shí)，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。如圖1所示，是本申請(qǐng)實(shí)施例提供的計(jì)算機(jī)100的方框示意圖。所述計(jì)算機(jī)100包括高斯束偏移成像裝置200、存儲(chǔ)器101、存儲(chǔ)控制器102、處理器103、外設(shè)接口104、顯示單元105及其他。所述存儲(chǔ)器101、存儲(chǔ)控制器102、處理器103、外設(shè)接口104以及顯示單元105各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸或交互。例如，這些元件相互之間可通過(guò)一條或多條通訊總線或信號(hào)線實(shí)現(xiàn)電性連接。所述高斯束偏移成像裝置200包括至少一個(gè)可以軟件或固件(firmware)的形式存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器101中或固化在所述計(jì)算機(jī)100的操作系統(tǒng)(operatingsystem，OS)中的軟件功能模塊。所述處理器103用于執(zhí)行存儲(chǔ)器101中存儲(chǔ)的可執(zhí)行模塊，例如所述高斯束偏移成像裝置200包括的軟件功能模塊或計(jì)算機(jī)程序。其中，存儲(chǔ)器101可以是，但不限于，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RandomAccessMemory，RAM)，只讀存儲(chǔ)器(ReadOnlyMemory，ROM)，可編程只讀存儲(chǔ)器(ProgrammableRead-OnlyMemory，PROM)，可擦除只讀存儲(chǔ)器(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EPROM)，電可擦除只讀存儲(chǔ)器(ElectricErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EEPROM)等。其中，存儲(chǔ)器101用于存儲(chǔ)程序，所述處理器103在接收到執(zhí)行指令后，執(zhí)行所述程序，前述本發(fā)明實(shí)施例任一實(shí)施例揭示的流過(guò)程定義的計(jì)算機(jī)100所執(zhí)行的方法可以應(yīng)用于處理器103中，或者由處理器103實(shí)現(xiàn)。處理器103可能是一種集成電路芯片，具有信號(hào)的處理能力。上述的處理器103可以是通用處理器，包括中央處理器(CentralProcessingUnit，簡(jiǎn)稱CPU)、網(wǎng)絡(luò)處理器(NetworkProcessor，簡(jiǎn)稱NP)等；還可以是數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)成可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件。可以實(shí)現(xiàn)或者執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例中的公開(kāi)的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器103也可以是任何常規(guī)的處理器等。所述外設(shè)接口104將各種輸入/輸出裝置耦合至處理器103以及存儲(chǔ)器101。在一些實(shí)施例中，外設(shè)接口104，處理器103以及存儲(chǔ)控制器102可以在單個(gè)芯片中實(shí)現(xiàn)。在其他一些實(shí)例中，他們可以分別由獨(dú)立的芯片實(shí)現(xiàn)。顯示單元105在所述計(jì)算機(jī)100與用戶之間提供一個(gè)交互界面(例如用戶操作界面)或用于顯示圖像數(shù)據(jù)給用戶參考。在本實(shí)施例中，所述顯示單元105可以是液晶顯示器或觸控顯示器。若為觸控顯示器，其可為支持單點(diǎn)和多點(diǎn)觸控操作的電容式觸控屏或電阻式觸控屏等。支持單點(diǎn)和多點(diǎn)觸控操作是指觸控顯示器能感應(yīng)到來(lái)自觸控顯示器上一個(gè)或多個(gè)位置處同時(shí)產(chǎn)生的觸控操作，并將該感應(yīng)到的觸控操作交由處理器103進(jìn)行計(jì)算和處理?？梢岳斫獾?，圖1所示的結(jié)構(gòu)僅為示意，計(jì)算機(jī)100還可以包括比圖1中所示更多或更少的組件，或者具有與圖1所示不同的配置。圖1中所示的各組件可以采用硬件、軟件或其組合實(shí)現(xiàn)。第一實(shí)施例本發(fā)明第一實(shí)施例提供了一種高斯束偏移成像方法，通過(guò)減少求解得到的波形函數(shù)的量來(lái)減少進(jìn)行偏移成像的高斯束的量，從而提高偏移成像的計(jì)算效率。請(qǐng)參見(jiàn)圖2，該方法包括：步驟S110：以時(shí)間-空間域的帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示地表處的地震波場(chǎng)，所述地表處的地震波場(chǎng)中包括波形函數(shù)以及時(shí)間-空間域高斯束基函數(shù)。具體的，如圖3所示，步驟S110包括：步驟S111：根據(jù)二維聲波介質(zhì)中的波動(dòng)方程獲取在高頻假設(shè)條件下二維聲波介質(zhì)中的波動(dòng)方程的近似解，獲取的近似解為帶曲率參數(shù)的高斯束。在二維聲波介質(zhì)中，波動(dòng)方程可以表示為：其中，V(x,z)為介質(zhì)模型的速度，ω為角頻率，u(x,z,ω)頻率域地震波場(chǎng)。獲取在高頻假設(shè)條件下二維聲波介質(zhì)中的波動(dòng)方程的近似解ugb(s,n,ω)，所述近似解為帶曲率參數(shù)的高斯束。其中，變量s為沿中心射線的弧長(zhǎng)，函數(shù)τ(s)和v(s)為沿中心射線的旅行時(shí)和速度，(s,n)構(gòu)成射線中心坐標(biāo)系。復(fù)值函數(shù)M(s)＝P(s)/Q(s)為旅行時(shí)的二階偏導(dǎo)數(shù)，要求Im(M(s))>0，K(s)＝v(s)Re(M(s))稱為高斯束的波前曲率。中心射線和旅行時(shí)通過(guò)射線追蹤方程組計(jì)算，復(fù)數(shù)函數(shù)P(s)和Q(s)通過(guò)動(dòng)力學(xué)追蹤方程組計(jì)算，且|Q(s)|≠0。步驟S112：將地表處的帶曲率參數(shù)的高斯束的曲率參數(shù)設(shè)置為預(yù)設(shè)曲率參數(shù)，以帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的頻譜函數(shù)作為疊加系數(shù)，對(duì)地表處的多個(gè)參數(shù)不同的帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束進(jìn)行疊加，獲得帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示的地表處頻率域地震波場(chǎng)。地震波場(chǎng)帶有一定的曲率，給定初值：該初值作為預(yù)設(shè)曲率參數(shù)，使地表處的高斯束的曲率參數(shù)為該預(yù)設(shè)曲率參數(shù)，所述預(yù)設(shè)曲率參數(shù)不為零，從而使地表處的高斯束帶有預(yù)設(shè)曲率參數(shù)對(duì)應(yīng)的大小的曲率。在地表處，中心射線的出射位置為xm＝am，m＝1,2,…,M，a為相鄰兩個(gè)束中心之間的間距。以帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的頻譜函數(shù)Bmnlj(ω)作為疊加系數(shù)，對(duì)多個(gè)曲率參數(shù)不為零且參數(shù)不同的高斯束進(jìn)行疊加，具體的，不同的參數(shù)為不同的正整數(shù)M，不同的傾角方向N，不同的曲率L，不同的時(shí)間延遲J。得到頻率域地震波場(chǎng)u(x,z,ω)，該頻率域地震波場(chǎng)中代入的地表處(z＝0)的高斯束的曲率參數(shù)為預(yù)設(shè)曲率參數(shù)，得到帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示的地表處頻率域地震波場(chǎng)。步驟S113：將所述地表處的頻率域地震波場(chǎng)中的高斯束變換為時(shí)間域高斯束基函數(shù)，將所述地表處的頻率域地震波場(chǎng)中的頻譜函數(shù)變換為波形函數(shù)，獲得地表處的時(shí)間域地震波場(chǎng)。具體的，步驟S113包括：將地表處(z＝0)的射線中心坐標(biāo)系坐標(biāo)n＝(x-xm)cosθ代入所述地表處的頻率域地震波場(chǎng)u(x,z,ω)中的高斯束中，得到頻率域高斯束基函數(shù)疊加形式表示的地表處地震波場(chǎng)；將所述頻率域高斯束基函數(shù)進(jìn)行傅里葉逆變換得到時(shí)間域高斯束基函數(shù)其中，tj為時(shí)間延遲，θn為傾角方向，Kl為曲率。將所述頻譜函數(shù)Bmnlj(ω)進(jìn)行傅里葉逆變換得到波形函數(shù)Bmnlj(t)，從而得到地表處時(shí)間域地震波場(chǎng)u(x,z＝0,t)，步驟S114：將所述地表處的時(shí)間域地震波場(chǎng)中的時(shí)間域高斯束基函數(shù)變換為時(shí)間-空間域的高斯束基函數(shù)，獲得時(shí)間-空間域的帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示的地表處的地震波場(chǎng)。當(dāng)傾角|θ|接近90度時(shí)，時(shí)間域高斯束基函數(shù)過(guò)寬，為滿足高斯束基函數(shù)的寬度不隨傾角變化，用常數(shù)w代替w0/cosθ，得到時(shí)間-空間域的高斯束基函數(shù)ψ(x,t；xm,tj,θn,Kl)，如圖4所示，表示傾角為零曲率不為零的高斯束基函數(shù)。IFT[·]為傅里葉逆變換。并且，采集的地震數(shù)據(jù)帶有帶寬，如0<ωl≤|ω|≤ωh<2πfNyquist，ωl和ωh分別為地震數(shù)據(jù)的最低和最高角頻率，fNyquist為尼奎斯特頻率。用時(shí)間-空間域高斯束基函數(shù)ψ(x,t；xm,tj,θn,Kl)替換所述地表處時(shí)間域地震波場(chǎng)中的時(shí)間域高斯束基函數(shù)得到時(shí)間-空間域的帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示的地表處的地震波場(chǎng)u(x,z＝0,t)，u(x,z＝0,t)＝ΣγBγ(t)*ψγ(x,t)。其中，γ為xm,tj,θn,Kl參數(shù)的集合，Bγ(t)為Bmnlj(t)的縮寫，ψγ(x,t)為的縮寫ψ(x,t；xm,tj,θn,Kl)。步驟S120：將所述地表處的地震波場(chǎng)中高斯束基函數(shù)的寬度設(shè)定為預(yù)設(shè)寬度，將所述地表處的地震波場(chǎng)中相鄰高斯束中心的間距設(shè)定為預(yù)設(shè)間距，得到設(shè)定后的所述地表處的地震波場(chǎng)。在本實(shí)施例中，使預(yù)設(shè)寬度相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中曲率為零的情況下的高斯束基函數(shù)的寬度有所增加，同樣的，使預(yù)設(shè)間距相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中曲率為零的情況下的相鄰高斯束中心的間距有所增加。具體的，可以取現(xiàn)有技術(shù)中高斯束基函數(shù)曲率為零情況下高斯束基函數(shù)的寬度的1.5倍作為預(yù)設(shè)寬度，相鄰高斯束中心的間距的1.5倍作為預(yù)設(shè)間距。將所述地表處的地震波場(chǎng)中高斯束基函數(shù)的寬度設(shè)定為預(yù)設(shè)寬度w，將所述地表處的地震波場(chǎng)中相鄰高斯束中心的間距設(shè)定為預(yù)設(shè)間距a，其中：從而得到設(shè)定后的所述地表處的地震波場(chǎng)u(x,z＝0,t)，u(x,z＝0,t)＝ΣγBγ(t)*ψ'γ(x,t)。步驟S130：根據(jù)所述設(shè)定后的所述地表處的地震波場(chǎng)建立地表處地震波場(chǎng)分解模型。根據(jù)設(shè)定后的所述地表處的地震波場(chǎng)u(x,z＝0,t)＝ΣγBγ(t)*ψ'γ(x,t)，建立地表處地震波場(chǎng)分解模型，該地表處地震波場(chǎng)分解模型表示為：d＝Ac；其中，向量d和矩陣A分別由地震數(shù)據(jù)和高斯束基函數(shù)組成，向量c由波形函數(shù)組成。步驟S140：根據(jù)地震數(shù)據(jù)以及介質(zhì)速度模型對(duì)所述地表處地震波場(chǎng)分解模型進(jìn)行優(yōu)化求解，得到地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)波形函數(shù)。具體的，請(qǐng)參見(jiàn)圖5，步驟S140包括：步驟S141：根據(jù)所述地表處地震波場(chǎng)分解模型建立Tikhonov正則化模型。對(duì)于地表處地震波場(chǎng)分解模型：d＝Ac，求解向量c需要合適的反演模型。因此根據(jù)地表處地震波場(chǎng)分解模型建立Tikhonov正則化模型：其中，Ω(c)是穩(wěn)定因子，v>0是正則化參數(shù)。步驟S142：根據(jù)所述Tikhonov正則化模型，選取約束項(xiàng)建立等式約束極小化模型。根據(jù)Tikhonov正則化模型，選取約束項(xiàng)Ω(c)為l0范數(shù)，從而建立等式約束極小化模型：步驟S143：將所述等式約束極小化模型松弛為一個(gè)無(wú)約束極小化問(wèn)題。將所述等式約束極小化模型進(jìn)行松弛，從而得到一個(gè)無(wú)約束極小化問(wèn)題：其中，λ≥0是拉格朗日系數(shù)。定義為且0°＝0。我們可以簡(jiǎn)單定義l0范數(shù)為其中num(v≠0)表示矢量v的基數(shù)，要求最小，即向量c中非零值的個(gè)數(shù)最少。步驟S144：在高斯束中心相鄰道上通過(guò)多項(xiàng)式型radon變換提取地震子波所處的時(shí)間、傾角以及曲率。根據(jù)無(wú)約束極小化問(wèn)題，可以得出：無(wú)法直接求解出向量的非零值并且要求非零值個(gè)數(shù)最少。地下反射或繞射來(lái)的地震子波，具有時(shí)間和方向特性，因此可以在高斯束中心相鄰道上通過(guò)多項(xiàng)式型radon變換提取地震子波所處的時(shí)間、傾角以及曲率。其中，多項(xiàng)式radon變換為：該多項(xiàng)式radon變換與所述時(shí)間-空間域的高斯束基函數(shù)ψ(x,t；xm,tj,θn,Kl)的表達(dá)式對(duì)應(yīng)，得到：因此可以提出地震子波所處的時(shí)間，傾角方向以及曲率，根據(jù)地震數(shù)據(jù)以及介質(zhì)速度模型可以得到具體的地震子波所處的時(shí)間，傾角方向以及曲率。步驟S145：根據(jù)所述地震子波所處的時(shí)間、傾角以及曲率并利用梯度下降法求解所述無(wú)約束極小化問(wèn)題，得到所述波形向量的解，所述波形向量的解對(duì)應(yīng)多個(gè)波形函數(shù)。根據(jù)地震子波所處的時(shí)間、傾角以及曲率，可以得出向量c中的非零值個(gè)數(shù)以及所處位置，從而實(shí)現(xiàn)了達(dá)到了稀疏的目的。然后再求解無(wú)約束極小化問(wèn)題中的極小化問(wèn)題：計(jì)算向量c，利用梯度下降法計(jì)算。根據(jù)極小化問(wèn)題，記：g(c)＝AT(Ac-d)；定義一個(gè)下降方向：梯度下降法的迭代公式為：其中：J[c]定義為||d-Ac||2，dl和αl分別為搜索方向和沿搜索方向所走的步長(zhǎng)。取沿搜索方向所走的步長(zhǎng)的方法可以采用柯西步長(zhǎng)，即：但是采用柯西步長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致取沿搜索方向所走的步長(zhǎng)較大，從而使每次迭代的梯度方向趨于真解比較慢。因此，在本發(fā)明第一實(shí)施例中，沿直線y(cn)＝cn-αg(cn)交替極小化||g(c)||以及J[c]，使得：或在計(jì)算中，和交替使用，具體的，當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，根據(jù)得到：當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，根據(jù)得到：從而迭代公式可以變換為：從而可以滿足梯度的模隨著迭代遞減，并且使目標(biāo)函數(shù)充分下降。當(dāng)梯度的模值趨近于0時(shí)，迭代過(guò)程結(jié)束。將地震數(shù)據(jù)d(x,t)代入所述迭代公式，給定向量c的初值(如c0＝0)，從而求解出波形向量c的解。求解出的波形向量c的解對(duì)應(yīng)多個(gè)波形函數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例中，由于將高斯束基函數(shù)的寬度以及相鄰高斯束中心之間的間距設(shè)定為現(xiàn)有技術(shù)中的高斯束基函數(shù)的寬度的1.5倍以及相鄰高斯束中心之間的間距的1.5倍，因此本發(fā)明實(shí)施例求解得到的波形函數(shù)的數(shù)量為相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中得到的波形函數(shù)數(shù)量的2/3。步驟S150：根據(jù)介質(zhì)速度模型將多個(gè)波形函數(shù)對(duì)應(yīng)的高斯束進(jìn)行傳播，進(jìn)行偏移成像獲得偏移成像結(jié)果。具體的，請(qǐng)參見(jiàn)圖6，步驟S150包括：步驟S151：根據(jù)多個(gè)波形函數(shù)，得到多個(gè)波形函數(shù)分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)檢波點(diǎn)高斯束。構(gòu)建檢波點(diǎn)高斯束是根據(jù)ugb(s,n,ω)進(jìn)行構(gòu)建，因此需要計(jì)算參數(shù)中心射線旅行時(shí)τ(s)、P(s)和Q(s)，中心射線的速度v(s)通過(guò)介質(zhì)速度模型插值計(jì)算。將計(jì)算得到的參數(shù)代入ugb(s,n,ω)，得到高斯束。并且將波形函數(shù)與高斯束基函數(shù)進(jìn)行褶積，根據(jù)褶積結(jié)果得到檢波點(diǎn)高斯束的振幅。根據(jù)ugb(s,n,ω)以及得到的檢波點(diǎn)高斯束的振幅，得到檢波點(diǎn)高斯束。具體的，通過(guò)計(jì)算射線追蹤方程組得到中心射線的軌跡以及沿中心射線的旅行時(shí)。射線追蹤方程組：計(jì)算所述射線追蹤方程組，需要初始參數(shù)：x0，z0，px0，pz0。根據(jù)所述波形函數(shù)的初始傾角θ，得到：速度通過(guò)介質(zhì)速度模型插值計(jì)算。從而根據(jù)所述射線追蹤方程組計(jì)算出中心射線，中心射線包括中心射線的軌跡以及沿中心射線的旅行時(shí)。再沿中心射線計(jì)算參數(shù)P(s)和Q(s)，根據(jù)動(dòng)力學(xué)射線追蹤方程組：計(jì)算出P(s)和Q(s)。計(jì)算所述動(dòng)力學(xué)射線追蹤方程組需要初始參數(shù)：P(s0)和Q(s0)。根據(jù)所述波形函數(shù)的初始寬度以及曲率可以算出P(s0)和Q(s0)。從而根據(jù)所述動(dòng)力學(xué)射線追中方程組計(jì)算出P(s)和Q(s)。再將中心射線旅行時(shí)τ(s)、P(s)、Q(s)以及中心射線的速度v(s)代入ugb(s,n,ω)得到高斯束，從而根據(jù)得到的高斯束以及檢波點(diǎn)高斯束的振幅得到檢波點(diǎn)高斯束，如圖7所示，為本發(fā)明實(shí)施例中初始曲率不為零的高斯束示意圖。步驟S152：通過(guò)試射法得到與所述多個(gè)檢波點(diǎn)高斯束分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)炮點(diǎn)高斯束。炮點(diǎn)高斯束的構(gòu)造過(guò)程與步驟S151描述的檢波點(diǎn)高斯束構(gòu)造過(guò)程類似，區(qū)別在于初始參數(shù)不同，在此不再贅述。構(gòu)造炮點(diǎn)高斯束時(shí)，初始曲率為零，炮點(diǎn)高斯束振幅為1，只需要得到初始傾角。初始傾角可以通過(guò)試射法得到。從而可以根據(jù)步驟S151中構(gòu)造檢波點(diǎn)高斯束的方法，進(jìn)行構(gòu)造炮點(diǎn)高斯束。步驟S153：將所述多個(gè)檢波點(diǎn)高斯束以及所述多個(gè)炮點(diǎn)高斯束各自對(duì)應(yīng)進(jìn)行互相關(guān)成像，得到多個(gè)波形函數(shù)偏移成像結(jié)果。通過(guò)互相關(guān)成像條件實(shí)現(xiàn)高斯束偏移成像，其公式為：W(x；xs)＝∫dtUD(x,t；xs)U(x,t)。其中，x＝(x,z)是成像位置，xs為炮點(diǎn)，UD(x,t,xs)表示炮點(diǎn)發(fā)出的正傳播場(chǎng)，U(x,t)表示反傳播的記錄波場(chǎng)。UD(x,t,xs)近似等于格林函數(shù)，通過(guò)炮點(diǎn)高斯束的疊加計(jì)算；U(x,t)則通過(guò)所有檢波點(diǎn)高斯束的疊加得到。從而根據(jù)檢波點(diǎn)高斯束以及炮點(diǎn)高斯束可以根據(jù)高斯束偏移成像公式進(jìn)行偏移成像。步驟S154：將所述多個(gè)波形函數(shù)偏移成像結(jié)果求和得到一炮地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的偏移成像結(jié)果。由于在步驟S140中，將一炮地震數(shù)據(jù)進(jìn)行稀疏分解，從而一炮地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)了在步驟S140中求解出的多個(gè)波形函數(shù)，將一炮地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)波形函數(shù)的偏移成像結(jié)果進(jìn)行求和得到一炮地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的偏移成像結(jié)果。該高斯束偏移成像方法還包括：將預(yù)定勘探區(qū)域范圍內(nèi)的所有炮地震數(shù)據(jù)的偏移成像結(jié)果求和得到所述預(yù)定勘探區(qū)域范圍內(nèi)的成像結(jié)果。一勘探區(qū)域需要放多炮進(jìn)行探測(cè)，所以有多炮地震數(shù)據(jù)。為了得到預(yù)定勘探區(qū)域范圍對(duì)應(yīng)的成像結(jié)果，需要將預(yù)定勘探區(qū)域范圍內(nèi)的所有地震數(shù)據(jù)的偏移成像結(jié)果求和得到預(yù)定勘探區(qū)域范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的成像結(jié)果。如圖8所示為本發(fā)明實(shí)施例中得到的高斯束偏移成像結(jié)果的示意圖。第二實(shí)施例本發(fā)明第二實(shí)施例提供了一種高斯束偏移成像裝置200，如圖9所示，所述高斯束偏移成像裝置200包括：地震波場(chǎng)設(shè)定模塊210、參數(shù)設(shè)定模塊220、模型建立模塊230、模型求解模塊240以及偏移成像模塊250。其中：所述地震波場(chǎng)設(shè)定模塊210用于以時(shí)間-空間域的帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示地表處的地震波場(chǎng)，所述地表處的地震波場(chǎng)中包括波形函數(shù)以及時(shí)間-空間域高斯束基函數(shù)；所述參數(shù)設(shè)定模塊220用于將所述地表處的地震波場(chǎng)中高斯束基函數(shù)的寬度設(shè)定為預(yù)設(shè)寬度，將所述地表處的地震波場(chǎng)中相鄰高斯束中心的間距設(shè)定為預(yù)設(shè)間距，得到設(shè)定后的所述地表處的地震波場(chǎng)；所述模型建立模塊230用于根據(jù)所述設(shè)定后的所述地表處的地震波場(chǎng)建立地表處地震波場(chǎng)分解模型；所述模型求解模塊240用于根據(jù)地震數(shù)據(jù)以及介質(zhì)速度模型對(duì)所述地表處地震波場(chǎng)分解模型進(jìn)行優(yōu)化求解，得到地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)波形函數(shù)；所述偏移成像模塊250用于根據(jù)介質(zhì)速度模型將多個(gè)波形函數(shù)對(duì)應(yīng)的高斯束進(jìn)行傳播，進(jìn)行偏移成像獲得偏移成像結(jié)果。請(qǐng)參見(jiàn)圖10，所述地震波場(chǎng)設(shè)定模塊210包括：波動(dòng)方程求解單元211、疊加單元212、第一變換單元213以及第二變換單元214，其中：所述波動(dòng)方程求解單元211用于根據(jù)二維聲波介質(zhì)中的波動(dòng)方程獲取在高頻假設(shè)條件下二維聲波介質(zhì)中的波動(dòng)方程的近似解，獲取的近似解為帶曲率參數(shù)的高斯束；所述疊加單元212用于將地表處的帶曲率參數(shù)的高斯束的曲率參數(shù)設(shè)置為預(yù)設(shè)曲率參數(shù)，以帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的頻譜函數(shù)作為疊加系數(shù)，對(duì)地表處的多個(gè)參數(shù)不同的帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束進(jìn)行疊加，獲得帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示的地表處頻率域地震波場(chǎng)；所述第一變換單元213用于將所述地表處的頻率域地震波場(chǎng)中的高斯束變換為時(shí)間域高斯束基函數(shù)，將所述地表處的頻率域地震波場(chǎng)中的頻譜函數(shù)變換為波形函數(shù)，獲得地表處的時(shí)間域地震波場(chǎng)；所述第二變換單元214用于將所述地表處的時(shí)間域地震波場(chǎng)中的時(shí)間域高斯束基函數(shù)變換為時(shí)間-空間域的高斯束基函數(shù)，獲得時(shí)間-空間域的帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示的地表處的地震波場(chǎng)。所述第一變換單元包括：第一變換子單元以及第二變換子單元。其中：所述第一變換子單元用于將地表處的射線中心坐標(biāo)系坐標(biāo)代入所述地表處的頻率域地震波場(chǎng)中的高斯束中得到頻率域高斯束基函數(shù)疊加形式表示的地表處地震波場(chǎng)；所述第二變換子單元用于將所述頻率域高斯束基函數(shù)進(jìn)行傅里葉逆變換，將所述頻譜函數(shù)進(jìn)行傅里葉逆變換，得到地表處時(shí)間域地震波場(chǎng)。請(qǐng)參見(jiàn)圖11，所述模型求解模塊240包括：正則化模型建立單元241、約束單元242、松弛單元243、參數(shù)提取單元244以及向量求解單元245。其中：所述正則化模型建立單元241用于根據(jù)所述地表處地震波場(chǎng)分解模型建立Tikhonov正則化模型；所述約束單元242用于根據(jù)所述Tikhonov正則化模型，選取約束項(xiàng)建立等式約束極小化模型；所述松弛單元243用于將所述等式約束極小化模型松弛為一個(gè)無(wú)約束極小化問(wèn)題；所述參數(shù)提取單元244用于在高斯束中心相鄰道上通過(guò)多項(xiàng)式型radon變換提取地震子波所處的時(shí)間、傾角以及曲率；所述向量求解單元245用于根據(jù)所述地震子波所處的時(shí)間、傾角以及曲率并利用梯度下降法求解所述無(wú)約束極小化問(wèn)題，得到所述波形向量的解，所述波形向量的解對(duì)應(yīng)多個(gè)波形函數(shù)。請(qǐng)參見(jiàn)圖12，所述偏移成像模塊250包括：檢波點(diǎn)高斯束獲取單元251、炮點(diǎn)高斯束獲取單元252、互相關(guān)成像單元253以及求和單元254。其中：所述檢波點(diǎn)高斯束獲取單元251用于根據(jù)多個(gè)波形函數(shù)，得到多個(gè)波形函數(shù)分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)檢波點(diǎn)高斯束；所述炮點(diǎn)高斯束獲取單元252用于通過(guò)試射法得到與所述多個(gè)檢波點(diǎn)高斯束分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)炮點(diǎn)高斯束；所述互相關(guān)成像單元253用于將所述多個(gè)檢波點(diǎn)高斯束以及所述多個(gè)炮點(diǎn)高斯束各自對(duì)應(yīng)進(jìn)行互相關(guān)成像，得到多個(gè)波形函數(shù)偏移成像結(jié)果；所述求和單元254用于將所述多個(gè)波形函數(shù)偏移成像結(jié)果求和得到一炮地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的偏移成像結(jié)果。如圖9所示，所述高斯束偏移成像裝置200還包括：成像結(jié)果求和模塊260。所述成像結(jié)果求和模塊用于將預(yù)定勘探區(qū)域范圍內(nèi)的所有炮地震數(shù)據(jù)的偏移成像結(jié)果求和得到所述預(yù)定勘探區(qū)域范圍內(nèi)的成像結(jié)果。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的高斯束偏移成像方法及裝置，以時(shí)間-空間域的帶預(yù)設(shè)曲率參數(shù)的高斯束疊加的形式表示地表處的地震波場(chǎng)，從而可以將高斯束基函數(shù)的寬度設(shè)定為預(yù)設(shè)寬度，將相鄰高斯束中心的間距設(shè)定為預(yù)設(shè)間距，根據(jù)設(shè)定后的地表處地震波場(chǎng)建立地表處地震波場(chǎng)分解模型，使根據(jù)該模型求解得到的波形函數(shù)的量相對(duì)于現(xiàn)有方法減少，從而較少需要進(jìn)行偏移成像的高斯束，使偏移成像的計(jì)算效率提升。在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置和方法，也可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)方式中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動(dòng)作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個(gè)獨(dú)立的部分，也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成形成一個(gè)獨(dú)立的部分。所述功能如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-OnlyMemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二、另一等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。