زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

کاربرد فیلتر میانی چند مرحله‌ای دو بعدی در کاهش نوفه تصادفی لرزه‌ای

نویسندگان
دانشگاه خوارزمی
چکیده
تضعیف نوفه‏ تصادفی همواره یکی از موضوعات مهم در فرایند پردازش داده‌های لرزه‌ای بوده است. استفاده از فیلتر میانی دو بعدی چند مرحله‏‌ای یکی از مؤثرترین روش‌‏های کاهش نوفه‏ تصادفی است. این فیلتر با اعمال فیلترهای میانی یک بعدی در چندین جهت و انتخاب یک مقدار خروجی که به مرکز پنجره‌ دو بعدی نسبت داده می‏‌شود، بر روی داده‏‌های لرزه‌‏ای اجرا می‏‌گردد. در این مطالعه، با اعمال فیلتر میانی دو بعدی چند مرحله‌‏ای به داده‌‏های مصنوعی و واقعی، نشان داده خواهد شد که نوفه‌‏های تصادفی اسپایکی شکل در دو مجموعه از داده‌‏های پیش و پس از برانبارش به خوبی تضعیف می‏‌شوند. همچنین بر مبنای تحلیل طیفی، اثبات می‌گردد که این فیلتر از توانایی بالایی در کاهش نوفه‌‏های تصادفی فرکانس بالا برخوردار است. در این مطالعه، فیلتر میانی دو بعدی به داده‏ مصنوعی دارای نوفه‏ تصادفی با چگالی 10 درصد اعمال شده است. از آنجا که با افزایش طول فیلتر علاوه بر تضعیف نوفه‏ تصادفی، به سیگنال مفید نیز آسیب می‏‌رسد، بنابراین به دست آوردن طول مناسب برای اعمال این فیلتر امری حیاتی است. برای داده‏ مصنوعی، با استفاده از نمودار نسبت خطا، نشان داده خواهد شد که اعمال فیلترهایی با طول 9 و 7 نقطه در دو مرحله متوالی مناسب می‌باشد. همچنین فیلتر میانی با طول 7 نقطه به داده‏ واقعی پیش از برانبارش و فیلتر میانی با طول 5 نقطه به داده‏ واقعی پس از برانبارش اعمال شده است. از بررسی رکورد تفاوت، مقطع تفاوت و همچنین تحلیل طیفی، تأثیر این فیلتر و کارایی آن ارزیابی می‌شود.
کلیدواژه‌ها

Al-Yahya, K. M. (1991). Application of the partial Karhunen-Loeve transform to suppress random noise in seismic sections. Geophysical Prospecting, 39, 77-93.
Fomel, S. (2006). Towards the seislet transform. 76th Annual International Meeting, SEG, Expanded Abstracts, 2847-2851.
Fomel, S., & Liu, Y. (2008). Seismic data analysis with one dimensional seislet frame: 78th Annual International Meeting, SEG, Expanded Abstracts, 2581-2585.
Gulunay, N. (2000). Noncausal spatial prediction filtering for random noise reduction on 3-D poststack data. Geophysics, 66, 342-349.
Hemon, C.H., & Mace, D. (1978). Use of the Karhunen-Loeve transformation in seismic data processing. Geophysical Prospecting, 26, 600-626.
Jones, I. F., & Levy, S. (1987). Signal-to-noise ratio enhancement in multichannel seismic data via the Karhunen-Loeve transform. Geophysical Prospecting, 35, 12-32.
Karsli, H., Dondurur, D., & Cifci, G. (2006). Application of complex trace analysis to seismic data for random-noise suppression and temporal resolution improvement. Geophysics, 71, V79-V86.
Li, W., Wang, C., & Ma, Z. (2000). Random noise attenuation using prestack dominant-component reconstruction. Oil Geophysical Prospecting, 35, 244–256.
Liu, C., Liu, Y., Yang, B., Wang, D., & Sun, J. (2006). A 2D multistage median filter to reduce random seismic noise. Geophysics, 71, V105-V110.
Neelamani, R., Baumstein, A, I., & Gillard, D, G. (2008). Coherent and random noise attenuation using the curvelet transform. The Leading Edge, 27, 240-248.
Pegah, E., Gu, X. Q., & Liu, H. (2024). Fabric anisotropy of granular soils and its dependency on grading and particles specifications. Acta Geotechnica. https://doi.org/10.1007/s11440-024-02357-1
Pegah, E., & Liu, H. (2020). Evaluating the overconsolidation ratios and peak friction angles of granular soil deposits using noninvasive seismic surveying. Acta Geotechnica, 15, 3193-3209.
Pegah, E., Liu, H., & Gholami, A. (2021). Estimating drained cross-anisotropic elastic parameters in saturated clays using the undrained properties. Engineering Geology, 293, 106340.
Pegah, E., Liu, H., Gu, X. Q., & Gholami, A. (2022). A semi-analytical approach for efficient calculation of drained cross-anisotropic elastic moduli in saturated granular soils from undrained attributes. Computers and Geotechnics, 148, 104794.
Pegah, E., Mahmoodi, M., & Siavashpoo, A. (2016). Evaluation of seismic hazard and site geodynamic properties by using geophysical methods in the north of Iran. Journal of Civil Engineering and Construction, 5 (2), 126-142.
Sheriff, R. E., & Geldart, L. P. (1995). Exploration Seismology, 2nd Edition. Cambridge University Press, New York.
Talaee Firozjaee, F., Pegah, E., & Misaghi, A. (2024). Fabric anisotropy in sands and assessing its dependence on grading and surface appearance parameters. Kharazmi Journal of Earth Sciences, 10 (1), 73-90.
Ulrych, T. J., Sacchi, M. D., & Freire, S. L. M. (1999). Eigenimage processing of seismic sections in Covariance Analysis of Seismic Signal Processing. Geophysical Developments Series, Society of Exploration Geophysicists, 241-274.
VISTA 2D/3D Seismic Data Processing software, version 5.1., GEDCO, Calgary, Canada.
Wang, W. (2000). Coherent signal prediction using mid-value correlative filtering. Oil Geophysical Prospecting, 35, 273–282.
Wang, X. (1992). Adaptive multistage median filter. IEEE Transactions on Signal Processing, 40, 1015-1017.
Zhang, R., & Ulrych, T. J. (2003). Multiple suppression based on the migration operator and a hyperbolic median filter. 73rd Annual International Meeting, SEG, Expanded Abstracts, 1949–1952.