基于自適應(yīng)閾值Shearlet變換的微地震數(shù)據(jù)去噪

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1、分類號：TN911.7單位代碼：10183研究生學(xué)號：2015524026密級：公開吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）基于自適應(yīng)閾值Shearlet變換的微地震數(shù)據(jù)去噪AdaptiveThresholdShearletTransformforMicroseismicDataDenoising作者姓名：唐娜專業(yè)：電子與通信工程研究方向：地震信號處理指導(dǎo)教師：李月教授培養(yǎng)單位：通信工程學(xué)院2018年6月—————————————————————基于自適應(yīng)閾值Shearlet變換的微地震數(shù)據(jù)去噪—————————————————————AdaptiveThresholdShearletTran

2、sformforMicroseismicDataDenoising作者姓名：唐娜專業(yè)名稱：電子與通信工程指導(dǎo)教師：李月教授學(xué)位類別：工程碩士答辯日期：2018年6月3日未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進行研宂工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包

3、含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研宄做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：丨日期：義２年６月；日摘要基于自適應(yīng)閾值Shearlet變換的微地震數(shù)據(jù)去噪微地震監(jiān)測技術(shù)就是通過觀測、分析生產(chǎn)活動中的所產(chǎn)生的微小地震事件來監(jiān)測生產(chǎn)活動的影響、效果及地下狀態(tài)的地球物理技術(shù)，分為井中監(jiān)測與地面監(jiān)測兩種。其中地面微震資料中噪聲成分復(fù)雜，使得大部分有效同相軸淹沒其中，這給有效信號同相軸識別帶來困難。隨著人們對大數(shù)據(jù)量的地面微地震資料的高要求和高標(biāo)準(zhǔn)，使得地面微地震勘探新技術(shù)正在不斷更

4、新，獲得高分辨率、高信噪比和高保真度的地面微地震記錄是地面微地震資料處理的終極目標(biāo)。所以，在對地面微地震數(shù)據(jù)進行噪聲壓制的過程中要研究并提出適當(dāng)?shù)娜ピ敕椒ㄊ鞘紫纫鉀Q的問題，而且一直也是國內(nèi)外研究的重點。高信噪比作為衡量地面微地震資料質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一，也是所有標(biāo)準(zhǔn)中的基礎(chǔ)，因此提高微地震資料的信噪比是噪聲壓制的首要任務(wù)。在對地面微地震資料進行處理時，若采用常見的地震勘探去噪手段對微地震數(shù)據(jù)進行微地震事件定位和噪聲壓制，都會出現(xiàn)效果不理想的現(xiàn)象。現(xiàn)有的隨機噪聲消減方法雖然在工程實踐中均取得了一定的效果，但普遍都在壓制隨機噪聲的同時也會對部分有效信號進行削弱。因此，在對地面微地震資料中隨機噪

5、聲進行有效壓制的同時最大限度保留有效信號是微地震信號處理過程中的重點和難點。Shearlet變換是一種多尺度、多方向且各向異性的分解算法，對方向性信號及低信噪比數(shù)據(jù)具有較好的處理效果。根據(jù)變換域內(nèi)有效信號和隨機噪聲的不同特點，通過閾值對Shearlet系數(shù)進行處理可以實現(xiàn)去噪目的，其中閾值有著關(guān)鍵的作用，而采用單一的閾值來處理具有不同特性的系數(shù)，會使去噪后的信號中要么存在較多噪聲殘留，要么有效成分嚴(yán)重?fù)p失。于是，針對上述存在的問題并根據(jù)地面微震數(shù)據(jù)的特點，本文提出了一種新的基于自適應(yīng)閾值Shearlet變換的微地震數(shù)據(jù)去噪算法。新算法在SURE準(zhǔn)則下計算出各個子帶方向的基礎(chǔ)閾值，根據(jù)變

6、換域系數(shù)及其周圍鄰域系數(shù)引入調(diào)節(jié)因子，從而利用該因子對基礎(chǔ)閾值的大小進行自適應(yīng)的約束，最終獲得各個變換域系數(shù)的自適應(yīng)閾值，實現(xiàn)對具有不同特點的系數(shù)采用不同的閾值及閾值處理技術(shù)，解決了傳統(tǒng)方法采用固定閾值處理所帶來噪聲壓制不理想的問題。本文全面分析了Shearlet變換的基本原理以及模擬和實際地面微地震記錄中有效信號與隨機噪聲的分布特點。通過單道模擬實驗的去噪前后波形和頻譜對比均說明本文算法在噪聲壓制方面的優(yōu)越性。將本文算法應(yīng)用于模擬記錄和實際地面微地震記錄的噪聲壓制中，并與傳統(tǒng)濾波方法進行對比，實驗結(jié)果表明本文方法在壓制隨機噪聲和保護有效信號方面均優(yōu)于其他方法，解決了傳統(tǒng)方法采用固I定

7、閾值處理所帶來隨機噪聲壓制不理想的問題。關(guān)鍵詞：地面微地震勘探，隨機噪聲，Shearlet變換，SURE準(zhǔn)則，自適應(yīng)閾值IIAbstractAdaptiveThresholdShearletTransformforSurfaceMicroseismicDataDenoisingMicroseismicmonitoringtechnologyisthegeophysicaltechnologythatmonitorstheeffects,cons