面向地震全波场成像的深度学习方法研究
批准号:
42074135
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
任浩然
依托单位:
学科分类:
矿产地球物理学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
任浩然
中文摘要
完整的反射地震成像应当利用来自全波场(一次波、表面多次波和层间多次波)的信息,地震全波场成像需要解决不同传播模式信号的识别、分离与成像问题。人工干预的处理难以实现信号快速精确的识别与成像。建立在Bayes框架下的稀疏和冗余信号的表达是现代信号分析理论的基础。深度学习方法基于Bayes理论,能够通过对海量标签数据的学习,识别特定传播模式的地震信号。基于这种判断,本项研究试图从深度学习对地震信号的表示与采样理论出发,研究卷积自编码器深度神经网络对地震信号的映射机制;通过模拟与人工处理的地震数据建立多次波与一次波的标签数据集;建立可对多次波与一次波分离的深度神经网络,对深度神经网络进行训练,实现多次波与一次波的智能分离与匹配成像;研究全波场反演成像的点扩散函数性质,实现点扩散函数的智能估计。本项研究聚焦在制约人工智能地震成像应用中的瓶颈问题,预期能够促进地震成像方法的智能化。
英文摘要
The complete reflection seismic imaging should use the information of the full wave fields (primary wave, surface multiple wave and interlayer multiple wave). The seismic full wave field imaging needs to solve the problem of identification, separation and imaging of signals with different propagation modes. It is difficult to realize the rapid and accurate signal identification and imaging by manual intervention. The expression of sparse and redundant signals built on the Bayes framework is the basis of modern signal analysis theory. Deep learning methods are based on Bayes theory, which can identify seismic signals with a specific propagation mode through the study of massive label data. Based on this judgment, this study attempts to study the mapping mechanism of convolutional auto-encoder (CAE) deep neural network to seismic signals on the basis of deep learning representation and sampling theory of seismic signals; to establish multiple wave and primary wave label data set; to establish a deep neural network that intelligently separates multiple waves and matches imaging from the primary wave; to train the deep neural network to form automatic separation of different modes of seismic waves; and to study the nature of point spread functions for full wave field inversion imaging, form an intelligent estimate of the point spread function. This research focuses on the bottlenecks that restrict the application of artificial intelligence seismic imaging and is expected to promote the intelligence of seismic imaging methods.
随着地质勘探需求的不断增长,传统地震数据处理和成像方法在面对复杂地质条件时,暴露出诸多局限性,难以满足高精度勘探要求,在此背景下,本项目致力于利用深度学习技术革新地震数据处理与成像技术。. 项目主要围绕地震信号处理、多次波与一次波分离以及全波场成像展开研究。在地震信号处理中,构建创新的卷积自编码器(CAE)网络架构,优化卷积层、归一化层等组合,提升信号特征提取与重构能力;针对多次波与一次波分离难题,构建多元标签数据集,结合CAE与卷积神经网络(CNN)搭建生成对抗网络(GAN)框架,实现高效分离;全波场成像方面,提出基于单程波方程的波场延拓算子结合惠更斯二次源思想和闭循环延拓策略的正演模拟方法,提高成像精度。. 通过一系列研究,取得了重要成果。在多次波分离中,仅用 10% 的数据训练的网络就能高效压制成像道集中的多次波,显著提升成像质量;新的全波场成像方法使偏移剖面分辨率提高 [X]%,振幅更均衡。在论文发表上,于《IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters》《石油物探》等期刊发表多篇成果。. 本项目的科学意义在于为地震勘探提供了更高效、精准的技术手段,推动了地震数据处理和成像技术的发展,提升了对复杂地质结构的探测能力,为地质勘探和资源开发提供了有力的技术支撑,助力相关领域的进一步发展。
基于深度学习的地震信号波型识别与噪声压制方法研究
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批准号:LY19D040002
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2018
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负责人:任浩然
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依托单位:
模型空间基于角度道集的地震波形反演成像方法研究
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批准号:41674123
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项目类别:面上项目
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资助金额:68.0万元
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批准年份:2016
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负责人:任浩然
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依托单位:
基于最小二乘偏移的波形反演方法研究
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批准号:41304089
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2013
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负责人:任浩然
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依托单位:
国内基金
海外基金