地震仿真噪声实战（附程序）

大家好，很多同学不知道怎样来生成仿真的噪声数据，今天来给大家进行实战讲解。首先给大家讲解常见的SEGY地震数据。

一、SEGY二维地震剖面数据介绍

地震数据是以各种格式存放的。常见的地震数据格式有SEG-D、SEG-Y、SED-2格式等，而同样的格式，还有微机版、工作站版。简单地说，工作站版和微机版数据格式的区别就是数据读写的方式不同（地震数据处理一般在工作站上进行，而微机平台是我们试验自己想法的私人空间）。野外采集的数据格式一般是工作站版的，当然我们可以通过一些小工具将工作站版的数据转换成微机版的。

SEGY是地震数据一般以地震道为单位进行组织，采用SEG-Y文件格式存储。SEG-Y格式是由SEG （Society of Exploration Geophysicists）提出的标准磁带数据格式之一，它是石油勘探行业地震数据的最为普遍的格式之一。

标准SEG-Y文件一般包括三部分。

第一部分是EBCDIC卷头说明（3200字节），由40个卡组成（例如：每行80个字符*40行），用来保存一些对地震数据体进行描述的信息；

第二部分是二进制文件头（400字节）用来存储描述SEG-Y文件的一些关键信息，包括SEG-Y文件的数据格式、采样点数、采样间隔、测量单位等一些信息，这些信息一般存储在二进制文件头的固定位置上；

第三部分是实际的地震道，每条地震道都包含240字节的道头信息和地震道数据。道头数据中一般保存该地震道对应的线号、道号、采样点数、大地坐标等信息，但一些关键的参数位置（如线号、道号在道头中的位置）并不固定。地震道数据是对地震信号的波形按一定时间间隔Δt进行取样，再把这一系列的离散振幅值以某种方式记录下来。地震数据格式可以是IBM浮点型、IEEE浮点型、整型、长整型等，一个三维地震工区同一次处理的地震数据格式是唯一的。地震道采样点数由该地震道道头中采样点数决定，大部分SEG-Y文件的所有地震道采样点数是一致的，但也存在不同地震道采样点数不同得情况，一般称这种SEG-Y文件为变道长格式的SEG-Y文件。

二.地震噪声分类

影响地震资料质量的因素有很多，噪声干扰是其中之一。在地震勘探中，所谓噪声可以这样描述：除了在地震记录上期望得到的任何有效信号以外的其他信号都可以认为是噪声。噪声对信号的影响及相对强弱常用信噪比衡量，缩写为S/N。

按噪声的特征分类，地震勘探过程中的噪音主要分为规则噪声和不规则噪声（也称随机噪声）。

规则噪声主要是指有一定主频和视速度的干扰波，例如面波、声波、多次波、转换波、侧面波、浅层折射波、鸣震等。

不规则噪声主要是指没有一定频率，也没有一定传播方向的波，比如随机噪声。随机噪声出现，会在地震记录上形成杂乱无章的干扰背景，例如风吹草动、机器运转、生物活动等。

在许多情况下，如低信噪比地区，噪音的影响可能会很大，是影响地震资料质量好坏的重要因素，在这种条件下，对噪声的分析、去噪显得尤其重要。地震资料去噪研究较多的噪声是面波、线性干扰、随机噪声、以及海洋勘探中的多次波，目前国内外大学研究机构与石油勘探公司研究的去噪方法都是针对这几类噪声干扰设计的。接下来我们以上节课讲解的正演模型为例，详细分析怎样仿真不同的噪声数据。

三.tesseral 增加噪声方法

1.增加地表面波噪声

在tesseral增加面波方法比较简单。

首先在framework中将Surface选为invisible，这是为了避免后面反射波的干扰。

然后通过自激自发（Vertical Incidence Modeling）的地震模式运行后，自然在最后的道集结果中就生成了表面波的噪声。

2.增加随机噪声

在前述运行结果的基础上可以增加随机噪声。

选中最后的道集结果，在View菜单中选中Visualzation栏，其Advaced设置中的 Add White Noise ,输入百分比即可。

3.多次波噪声

为了生成多次波，就不能再使用自激自发的地震模式，这次需要使用声波（Acoustings Modeling）来建模。声波模拟更贴近工程勘探的地震方式，最后结果是这样的。

四.Matlab增加噪声方法

如果希望更快捷和精准增加噪声，我们常常还可以使用matlab通过软件的方式来做。

1.增加随机噪声

matlab增加随机噪声的方法比较简单，只要指定添加的噪声的百分比，就可以很轻松地增加随机噪声。

2.增加线性噪声

通过软件增加线性噪声的原理就是利用反射系数公式，生成了线性的地震信号。上节课给大家介绍了通过matlab程序生成地震正演模拟剖面的方法。这里的生成线性噪声的方法是类似的，就不赘述了。这里生成不同线性噪声的核心就是编写如下类似的线性方程。

接下来给大家分享一些参数调节的方法：

一是反射系数决定了线条的深浅（波动幅度越大，系数越大，越深。但是不同线条的差别不能过大，即不能超过2倍，否则数字小的线条会很浅）。

二是地震子波的频率反映的线条的粗细（频率越高，线条越细）。

三是截距越小，线条越靠上（最小不能小于0，也不能过大，视实际情况，如果数值过大就无法显示）。

四是变量系数越大越陡峭（超过1以上就快垂直了，数值越小就越平）。

五是变量加符号，可实现左右对称变换。

3.增加多次波噪声

多次波一般从我们的视觉效果看就是曲线。那么增加多次波噪声的方法与线性噪声类似，就是将线性方程改为曲线方程。参数的调节方法与线性噪声方程也类似。

以上就是今天的内容。今天讲解了地震的数据构成，地震噪声的分类和两种生成地震噪声的方法，掌握了这些知识，会非常有助于大家开展地震降噪深入的研究。如果你有问题讨论或希望获取数据或程序都欢迎联系我交流。下节课再见。