基于卷积对抗降噪网络的塔里木盆地沙漠地震资料消噪方法研究

作     者：董新桐 钟铁 王洪洲 吴宁 李月 杨宝俊 DONG XinTong;ZHONG Tie;WANG HongZhou;WU Ning;LI Yue;YANG BaoJun

作者机构：吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026 南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)湛江524000 东北电力大学通信工程系吉林132012 吉林大学通信工程学院长春130012 吉林大学地球探测与信息技术学院长春130026 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2022年第65卷第7期

页      面：2661-2672页

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(41730422) 2022年广东省促进经济高质量发展专项(海洋经济发展)重点项目“海洋可控震源系统关键技术与装备研发”(GDNRC29) 博士后创新人才支持计划(BX2021111)资助 

主　　题：低信噪比 频谱混叠 塔里木盆地 噪声压制 地震资料 

摘      要：塔里木盆地作为我国重要的油气勘探地区,其地表主要由沙漠覆盖.塔里木地区获取的沙漠地震资料通常表现为低信噪比,并且有效信号与背景噪声在低频段存在严重的混叠现象.这两点给沙漠地震资料的消噪带来了巨大的困难,进而影响后期的反演、成像以及解释等工作.为了压制沙漠背景噪声并完整恢复有效信号,本文采用生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)的基本思路并利用去噪器代替GAN中的生成器,提出一种针对沙漠地震资料的全新消噪网络,命名为沙漠地震卷积对抗降噪网络(Desert Seismic Convolutional Adversarial Denoising Network,DSCA-Net).在DSCA-Net中,我们将去噪器的均方误差损失与去噪器、鉴别器之间的对抗损失相结合,提出了一种全新损失函数;利用该损失函数来优化网络,进而得到适合沙漠地震资料去噪的模型.模拟与实际实验均表明本文提出的DSCA-Net可以有效地压制沙漠地震资料中的背景噪声,同时显著增强同相轴的连续性;经过DSCA-Net处理后的沙漠地震资料信噪比得到显著提升.