本發(fā)明涉及淺地層剖面反射數(shù)據(jù)體的處理，尤其涉及一種應(yīng)用于深水淺剖反射數(shù)據(jù)體的自動改正方法。

背景技術(shù)：

隨著我國向大洋及深遠(yuǎn)海領(lǐng)域挺近，深水淺地層剖面探測在海洋地質(zhì)與地球物理調(diào)查中應(yīng)用廣泛，該探測可以提供深水海底淺部沉積地層的精細(xì)結(jié)構(gòu)與空間展布情況，揭示深水海域淺部地質(zhì)沉積過程及地質(zhì)活動情況(如海底流體活動性、海床穩(wěn)定性、構(gòu)造活動性等)，為海洋地質(zhì)學(xué)家提供連續(xù)直觀的高分辨率海底淺部地質(zhì)斷面。

深水淺剖探測原理發(fā)展于近海淺水聲學(xué)地層剖面探測技術(shù)，但又存在關(guān)鍵技術(shù)問題的改進(jìn)，如能量不足、水平覆蓋率低以及回波記錄過長等問題。針對能量不足問題，深水淺剖可通過組合換能器陣來解決；針對聲波水平覆蓋率低的問題，可通過短時(shí)間連續(xù)快速發(fā)射和接收信號來解決；但是，反射回波記錄時(shí)間過長比較棘手，解決好壞會直接影響回波的接收速率、數(shù)據(jù)存儲與剖面質(zhì)量，并影響聲波信號的水平覆蓋率。以2000米的海底水深為例，船載深水淺剖發(fā)射的聲波信號到達(dá)海底面需要傳播1.3秒(以1500m/s的聲速計(jì)算)，聲學(xué)換能器陣接收到反射回波需要雙程傳播時(shí)的2.6秒，加上海底下沉積地層的穿透雙程時(shí)，單個聲波Ping信號的記錄時(shí)間要達(dá)到3秒以上，若以超高截止頻率的32微秒采樣率做高分辨率數(shù)據(jù)采樣，其振幅樣點(diǎn)數(shù)達(dá)到93750個，完全超出標(biāo)準(zhǔn)SEG-Y格式存儲的32767個(二字節(jié)極限2¹⁵-1)樣點(diǎn)極限。其次，過長的記錄時(shí)間會影響聲波發(fā)射間隔，如3秒的記錄長度決定了聲波信號的發(fā)射間隔要超過3秒，接收間隔也要超過3秒，否則有效反射數(shù)據(jù)體不能完整接收，這就造成聲波信號間的水平間隔過大，若調(diào)查船以最低的4節(jié)速度航行，聲波信號間的水平間隔達(dá)到6米。大間隔會使信號在海底面的水平覆蓋率過低，造成地層反射同相軸的連續(xù)性變差，水深越深，發(fā)射間隔越大，聲波水平覆蓋率會更低，同時(shí)船速越快，水平覆蓋率也同樣會更低。為解決上述問題，目前國際成熟的深水淺剖系統(tǒng)都采用多Ping短時(shí)間連續(xù)發(fā)射和同步接收，接收時(shí)采用去除水體傳播來壓縮反射數(shù)據(jù)體的方法，即只接收海底面下一定深度范圍內(nèi)的有效反射數(shù)據(jù)體，保證聲波信號短時(shí)間內(nèi)的連續(xù)發(fā)射接收，并保證接收數(shù)據(jù)能以國際標(biāo)準(zhǔn)的SEG-Y格式文件正確存儲。

去除水體中的聲波傳播時(shí)間需要實(shí)時(shí)追蹤海底面反射，并將追蹤結(jié)果實(shí)時(shí)寫入SEG-Y記錄道頭參數(shù)中，根據(jù)實(shí)時(shí)追蹤結(jié)果，系統(tǒng)會自動去除海底面以上水體中的無效傳播數(shù)據(jù)，只接收海底面以下有效反射數(shù)據(jù)體，從而減少接收時(shí)間和存儲數(shù)據(jù)量，提高聲學(xué)信號的發(fā)射與接收速率。這樣的提高帶來了兩個實(shí)際問題，一是海底面反射追蹤的好壞會直接影響后續(xù)有效反射數(shù)據(jù)體的質(zhì)量，二是SEG-Y格式存儲的去水體傳播剖面需要重新拼接，如圖1所示的原始剖面?，F(xiàn)場海底面實(shí)時(shí)追蹤采集會存在多種干擾因素，如海況引起的調(diào)查船搖擺、深水淺剖的開角和靈敏度及參數(shù)設(shè)置等，這些干擾會產(chǎn)生錯誤的海底面追蹤，如圖2所示的突跳點(diǎn)，這些錯誤突跳點(diǎn)需要做人工消噪改正處理，否則影響后續(xù)的反射同相軸拼接。傳統(tǒng)的方法如先驗(yàn)信息法、滑動平均法、中值濾波法、多項(xiàng)式擬合法等只能改正單點(diǎn)或連續(xù)幾個點(diǎn)的突跳情況，不能改正區(qū)塊性連片多點(diǎn)的錯誤追蹤結(jié)果，改正同時(shí)還會破壞突跳點(diǎn)附近的有效值，給后續(xù)的剖面拼接處理帶來誤差。有效改正了海底面反射實(shí)時(shí)追蹤結(jié)果，還需要對SEG-Y存儲格式的反射剖面作同相軸拼接處理，拼接處理要利用海底面追蹤結(jié)果，以成組搬家的方法來正確拼接反射同相軸，但對深海水深變化非常大的數(shù)據(jù)體，最深與最淺水深處的反射數(shù)據(jù)體因改正量太大，會出現(xiàn)搬家搬出有效改正范圍的問題，從而拼接不出完整的地層剖面，因此，解決成組搬家的有效實(shí)現(xiàn)方法也非常重要。

由上述可知，目前的深水淺剖數(shù)據(jù)處理方法面臨以下兩個問題：一是數(shù)據(jù)采集中實(shí)時(shí)追蹤的海底面反射干擾噪音壓制問題，二是深水淺剖去水體反射后剖面同相軸的有效拼接問題。因此，針對深水淺剖探測遇到的特殊問題，現(xiàn)在亟需一種簡單有效的改正海底面錯誤追蹤結(jié)果，并恢復(fù)深水淺剖實(shí)際剖面形態(tài)的綜合校正方法，為深水淺剖探測數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種應(yīng)用于深水淺剖反射數(shù)據(jù)體的自動改正方法，其能夠?qū)ι钏疁\剖海底面反射的追蹤結(jié)果進(jìn)行有效改正，并對反射同相軸進(jìn)行可靠拼接，進(jìn)而恢復(fù)深水淺剖實(shí)際地層剖面形態(tài)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于深水淺剖反射數(shù)據(jù)體的自動改正方法，其包括步驟：

結(jié)合鄰近點(diǎn)雙差值閾值自動定位消噪法改正深水淺剖海底面反射深度曲線；

根據(jù)改正后的海底面反射深度曲線進(jìn)行反射剖面的重新拼接，得到海底地層真實(shí)反射剖面圖像。

進(jìn)一步地，進(jìn)行反射剖面拼接處理時(shí)，是利用極值擴(kuò)容成組搬家法實(shí)現(xiàn)的。

其中，所述結(jié)合鄰近點(diǎn)雙差值閾值自動定位消噪法改正海底面反射深度曲線的步驟，包括步驟：

根據(jù)所述海底面反射深度曲線中前后鄰近點(diǎn)進(jìn)行雙差值運(yùn)算，并根據(jù)雙差值運(yùn)算結(jié)果獲得異常突跳點(diǎn)；

根據(jù)所述異常突跳點(diǎn)推算突跳閾值，并根據(jù)所述突跳閾值反推所述海底面反射追蹤曲線中所有突跳點(diǎn)的個數(shù)，及每個突跳點(diǎn)的分布位置；

根據(jù)反推出的突跳點(diǎn)的個數(shù)和每個突跳點(diǎn)的分布位置，對所述海底面反射追蹤曲線進(jìn)行校正。

其中，根據(jù)所述海底面反射深度曲線中前后鄰近點(diǎn)進(jìn)行雙差值運(yùn)算，得到異常突跳點(diǎn)的步驟，包括步驟：

構(gòu)建原始數(shù)組A_i以存儲所述海底面反射追蹤結(jié)果所對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)；

根據(jù)原始數(shù)據(jù)A_i進(jìn)行第一次差值運(yùn)算，得到第一次差值數(shù)組D_j；

對所述第一次差值數(shù)組D_j按照預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行排序，得到排序后的新的一次差值數(shù)組B_k；

對排序后的一次差值數(shù)組B_k進(jìn)行第二次差值，得到二次差值數(shù)組DD_m；

根據(jù)所述二次差值數(shù)組DD_m中的最大值獲取對應(yīng)的異常突跳點(diǎn)。

其中，根據(jù)所述異常突跳點(diǎn)推算突跳閾值，并根據(jù)所述突跳閾值反推所述海底面反射追蹤曲線中所有的突跳點(diǎn)個數(shù)，及每個突跳點(diǎn)的分布位置的步驟，具體包括步驟：

根據(jù)所述異常突跳點(diǎn)所在位置，反推一次差值排序號數(shù)組B_k所對應(yīng)的突跳閾值；

根據(jù)所述一次差值排序后數(shù)組B_k的突跳閾值，反推第一次差值排序前數(shù)組D_j中的所有突跳點(diǎn)及對應(yīng)位置；

根據(jù)所述第一差值數(shù)組D_j中的突跳點(diǎn)反推所述原始數(shù)組Ai中的所有突跳點(diǎn)及對應(yīng)位置。

進(jìn)一步地，對原始數(shù)據(jù)Ai進(jìn)行干擾噪音的自動識別及壓制處理，壓制后再以各個突跳點(diǎn)前后有效追蹤點(diǎn)的線性插值替代干擾噪音以進(jìn)行有效改正。

其中，利用極值擴(kuò)容成組搬家法進(jìn)行反射剖面拼接的步驟，具體包括步驟：

根據(jù)改正后的海底面反射深度曲線進(jìn)行極值計(jì)算，分別得到海底面最深值與最淺值；

根據(jù)所述最深值和最淺值擴(kuò)充調(diào)用深水淺剖數(shù)據(jù)的存儲空間，然后進(jìn)行成組搬家運(yùn)算。

對應(yīng)于上述應(yīng)用于深水淺剖反射數(shù)據(jù)體的自動改正方法，本發(fā)明提供了相應(yīng)的改正裝置，其包括：

改正模塊，用于結(jié)合鄰近點(diǎn)雙差值閾值自動定位消噪法改正深水海底面反射深度曲線；

拼接模塊，用于利用改正后的海底面反射深度曲線進(jìn)行反射剖面的拼接處理，得到深水海底反射真實(shí)地層剖面圖像。

其中，所述改正模塊包括：

差值計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述海底面反射深度曲線中前后鄰近點(diǎn)進(jìn)行雙差值運(yùn)算，并根據(jù)雙差值運(yùn)算結(jié)果獲得異常突跳點(diǎn)；

反推子模塊，用于根據(jù)獲得的異常突跳點(diǎn)推算突跳閾值，并根據(jù)所述突跳閾值和雙差值運(yùn)算結(jié)果反推所述海底面反射深度曲線中所有突跳點(diǎn)的個數(shù)，及每個突跳點(diǎn)的分布位置；

曲線改正子模塊，用于根據(jù)反推出的突跳點(diǎn)的個數(shù)和每個突跳點(diǎn)的分布位置，對所述海底面反射深度曲線進(jìn)行自動改正。

其中，所述拼接模塊包括：

極值計(jì)算子模塊，用于根據(jù)改正后的海底面反射深度曲線進(jìn)行極值計(jì)算，分別得到海底面最深值與最淺值；

空間擴(kuò)充子模塊，用于根據(jù)所述最深值和最淺值擴(kuò)充調(diào)用深水淺剖數(shù)據(jù)的存儲空間；

搬家子模塊，用于根據(jù)擴(kuò)充后的存儲空間進(jìn)行成組搬家運(yùn)算。實(shí)施本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的方法，通過利用鄰近點(diǎn)雙差值閾值自動定位消噪法對該反射深度曲線進(jìn)行改正，以自動消除干擾噪音引起的海底面反射錯誤追蹤；進(jìn)一步地，進(jìn)行反射剖面同相軸的拼接處理，采用提出的極值擴(kuò)容成組搬家法進(jìn)行拼接，即先擴(kuò)充深水淺剖調(diào)用數(shù)據(jù)的存儲空間，避免搬家越界，進(jìn)而完成對反射剖面的拼接，恢復(fù)實(shí)際反射地層的剖面形態(tài)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是經(jīng)海底實(shí)時(shí)追蹤去水體傳播后存儲的標(biāo)準(zhǔn)SEG-Y數(shù)據(jù)原始剖面示意圖；

圖2是深水淺剖野外實(shí)時(shí)追蹤的海底面反射深度曲線示意圖；

圖3是本發(fā)明的一種應(yīng)用于深水淺剖反射數(shù)據(jù)體的自動改正方法的一實(shí)施例的流程圖；

圖4是圖3中步驟S13的一實(shí)施例的流程圖；

圖5是圖3中步驟S13、S15的另一實(shí)施例的流程圖；

圖6a、圖6b、圖6c和圖6d分別是反映海底面反射的原始數(shù)組A_i，第一次差值數(shù)組D_j，經(jīng)過排序后一次差值數(shù)組B_k，以及二次差值數(shù)組DD_m的示意圖；

圖7a、圖7b、圖7c和圖7d分別是反映二次差值數(shù)組DD_m中最大值，一次差值排序后數(shù)組B_k中的突跳閾值，第一次差值排序前數(shù)組D_j中各個突跳點(diǎn)，以及原始數(shù)值經(jīng)線性插值改正后的曲線示意圖；

圖8是本發(fā)明中的極值擴(kuò)容成組搬家實(shí)現(xiàn)剖面拼接的示意圖；

圖9是本發(fā)明的一種用于深水淺剖反射數(shù)據(jù)體的改正裝置的一實(shí)施例的功能模塊圖；

圖10是圖2中的原始曲線經(jīng)過改正之后的示意圖；

圖11是圖1中的SEG-Y原始剖面經(jīng)校正之后的結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的深水淺剖反射數(shù)據(jù)體自動改正方法及其裝置，主要利用鄰近點(diǎn)雙差值閾值自動定位消噪法對野外實(shí)時(shí)追蹤的海底面反射曲線進(jìn)行自動改正，然后進(jìn)行極值擴(kuò)容成組搬家法實(shí)現(xiàn)反射剖面的有效拼接。其中，鄰近點(diǎn)雙差值運(yùn)算的主要目的是消除背景值，突顯異常突跳點(diǎn)的幅值，從而可推算突跳閾值，然后利用閾值反推各個突跳點(diǎn)所在位置，并對追蹤曲線進(jìn)行自動改正；進(jìn)一步地，當(dāng)改正完成后，再進(jìn)行同相軸拼接處理，采用極值擴(kuò)容成組搬家法來實(shí)現(xiàn)，即在成組搬家前，先對上面改正曲線進(jìn)行極值判斷，獲得海底面最深與最淺值，再利用這兩個極值擴(kuò)充深水淺剖數(shù)據(jù)的存儲空間，避免成組搬家越界，最后完成反射同相軸的有效拼接，恢復(fù)實(shí)際反射地層的剖面形態(tài)。

實(shí)施例一

參見圖3，為本發(fā)明的一種應(yīng)用于深水淺剖反射數(shù)據(jù)體的自動改正方法的一實(shí)施例的流程圖，具體實(shí)施時(shí)，該方法包括步驟：

S13，結(jié)合鄰近點(diǎn)雙差值閾值自動定位消噪法改正野外實(shí)時(shí)追蹤的海底面反射深度曲線。

本實(shí)施中，系統(tǒng)是根據(jù)深水淺剖野外實(shí)時(shí)追蹤的海底面反射深度值繪制相關(guān)曲線。具體地，通過從SEG-Y記錄文件中正確讀取野外采集海底面反射實(shí)時(shí)追蹤值，然后繪制相應(yīng)深度曲線，即深水淺剖實(shí)時(shí)追蹤的海底面反射深度曲線。

然而由于干擾噪音的存在，此時(shí)繪制的曲線通常含有錯誤數(shù)據(jù)，如圖2所示，該圖為全海深淺剖Bathy-2010系統(tǒng)采集的深水淺剖數(shù)據(jù)，其實(shí)時(shí)追蹤的海底面深度曲線最深超過3690米，最淺只有740米左右，深度曲線上存在三處明顯的異常值，即干擾噪音導(dǎo)致的突跳點(diǎn)，第一處為一連續(xù)干擾突跳點(diǎn)，連續(xù)的Ping序號超過100，表現(xiàn)為一區(qū)塊性連續(xù)追蹤錯誤，第二處為連續(xù)3個Ping序號追蹤錯誤，第三處為單個Ping序號追蹤錯誤，為了還原實(shí)際海底面，需要對該深度曲線進(jìn)行改正。

由于曲線中突跳點(diǎn)與曲線中各個有效追蹤點(diǎn)(即不受干擾噪音影響的有效追蹤數(shù)據(jù))之間的幅值差別較大，因此，本實(shí)施例中，利用鄰近點(diǎn)兩次差值運(yùn)算來消除背景值，從而突顯異常突跳點(diǎn)的幅值，以準(zhǔn)確獲得突跳閾值，進(jìn)而根據(jù)該突跳閾值來反推各個突跳點(diǎn)的分布位置，再根據(jù)各個突跳點(diǎn)的分布位置(即干擾噪音突跳點(diǎn)所在位置)進(jìn)行自動改正，從而消除深水采集各種干擾引起的錯誤海底面追蹤，改正結(jié)果如圖所示10，該圖為圖2中的原始曲線經(jīng)過本實(shí)施例中的鄰近點(diǎn)雙差值閾值自動定位消噪法改正之后獲得的曲線，圖中3處錯誤追蹤都獲得有效壓制，深度曲線整體形態(tài)連續(xù)，無大的突跳異常。

參見圖4，為本實(shí)施例中步驟S13的一實(shí)施例的流程圖，具體地，該步驟S13包括步驟：

S31，根據(jù)所繪制的海底面反射深度曲線中前后鄰近點(diǎn)進(jìn)行雙差值運(yùn)算，得到異常突跳點(diǎn)。

本實(shí)施例中，進(jìn)行雙差值運(yùn)算，具體包括：

首先，構(gòu)建原始數(shù)組A_i(1≤i≤N)＝[A₁,A_2,A₃,...,A_N]以存儲上述反射追蹤曲線對應(yīng)的各個原始數(shù)據(jù)。在一具體實(shí)施例中，如圖6a中所示的海底面追蹤深度樣點(diǎn)原始曲線，該曲線上存在兩處錯誤追蹤突跳，一處為單點(diǎn)突跳，另一處為連續(xù)多點(diǎn)突跳，針對該曲線對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)，構(gòu)建內(nèi)存數(shù)組A_{i(1≤i≤15)}＝[A₁,A_2,A₃,...,A₁₅]存儲各個原始數(shù)據(jù)。

其次，對該原始數(shù)組A_i(1≤i≤N)＝[A₁,A_2,A₃,...,A_N]進(jìn)行第一次差值運(yùn)算，得到第一次差值數(shù)組D_j(1≤j＜N)＝[D₁,D_2,D3,…,D_N-1]，即D_{j(j＝i,且1≤j＜N)}＝A_{i+1(1≤i≤N)}-A_i(1≤i≤N)。在一具體實(shí)施例中，為了消除正常背景值，需要先將原始數(shù)組A_i中前后相鄰的兩項(xiàng)進(jìn)行第一次差值計(jì)算D_{j(j＝i,且1≤j＜N)}＝A_{i+1(1≤i≤N)}-A_i(1≤i≤N)，從而得到相應(yīng)的第一差值數(shù)組D_{j(j＝i,且1≤j＜15)}＝[D₁,D_2,D3,...,D₁₄]＝[A₂-A₁,A₃-A₂,…,A₁₅-A₁₄]，如圖6b所示。

再者，為消除多個異常值的存在并進(jìn)一步壓制正常背景值，為后續(xù)的第二次差值運(yùn)算做準(zhǔn)備，按照預(yù)設(shè)規(guī)則，如按照從大到小的順序，將第一次差值數(shù)組D_j(1≤j＜N)進(jìn)行排列，得到排序后的一次差值數(shù)組：B_k(1≤k＜N)＝SORT(D_j)＝[B₁,B₂,B₃,...,B₁₄]。在一具體實(shí)施例中，如圖6c所示，對第一次差值結(jié)果進(jìn)行排序，得到新的排序后一次差值數(shù)組：B_k＝SORT(D_j)＝[B₁,B₂,B₃,...,B₁₄]＝[D₃,D₄,D₉,D₁₂,D₁₁,...D₂]。

然后，對排序后的一次差值數(shù)組B_k進(jìn)行第二次差值計(jì)算得到二次差值數(shù)組并計(jì)算該二次差值數(shù)組中的最大值，該最大值所對應(yīng)的點(diǎn)即為異常突跳點(diǎn)。在一具體實(shí)施例中，參見圖6d，經(jīng)過第二次差值運(yùn)算之后得到的二次差值數(shù)組，二次差值后幅值減少了很多，即正常背景值非常小，噪音壓制處理的干擾因素基本消除，并使異常突跳點(diǎn)由多個變?yōu)?個，即二次差值數(shù)組中的最大差值DD₄所對應(yīng)的突跳點(diǎn)，而該異常突跳點(diǎn)為自動判斷閾值的獲取提供了關(guān)鍵。

S33，根據(jù)上述異常突跳點(diǎn)推算突跳閾值，并根據(jù)該突跳閾值反推所有突跳點(diǎn)的個數(shù)及每個突跳點(diǎn)的分布位置。

由于經(jīng)過上述步驟S31中的雙差值運(yùn)算后，正常有效值的幅值進(jìn)一步消減，并根據(jù)該二次差值數(shù)組DD_m中的最大值獲得對應(yīng)的異常突跳點(diǎn)，從而可根據(jù)該異常突跳點(diǎn)的分布位置反推各計(jì)算過程中一次差值排序后數(shù)組B_k和第一次差值數(shù)組Dj中各個異常突跳點(diǎn)的位置，即反推上述的雙差值計(jì)算過程，進(jìn)而獲得原始數(shù)組A_i中所有的突跳點(diǎn)位置及個數(shù)，具體地：

首先，根據(jù)該異常突跳點(diǎn)反推一次差值排序后數(shù)組B_k＝SORT(D_j)所對應(yīng)的突跳閾值。在一具體實(shí)施例中，由于數(shù)組中每個數(shù)值都有對應(yīng)的序號，因此可根據(jù)該二次差值數(shù)組DD_m中的最大差值的橫軸序號，然后利用該最大差值的橫軸序號來反推差值數(shù)組B_k中所對應(yīng)的突跳點(diǎn)的位置序號，參見圖7a，例如二次差值數(shù)組DD_m中的最大差值為DD₄，其對應(yīng)的橫軸序號為4，且DD₄＝B₅-B₄，則根據(jù)該最大差值的橫軸序號來反推一次差值排序已數(shù)組B_k＝SORT(D_j)中所對應(yīng)的突跳點(diǎn)的位置序號4和5，且選擇其中幅值較大的點(diǎn)，即B₄，所對應(yīng)的數(shù)值為突跳閾值，參見圖7b。

然后，根據(jù)該突跳閾值和各個差值(即差值數(shù)組D_j中的各個差值)，反推第一次差值數(shù)組D_j中突跳點(diǎn)的個數(shù)，以及每個突跳點(diǎn)的分布位置。在一具體實(shí)施例中，參見圖7c，由于突跳閾值已確定為B₄＝D₁₂，由此可以判斷出排序前的第一次差值數(shù)組D_j中的所有突跳點(diǎn)及對應(yīng)位置，即所有數(shù)值大于或等于B₄＝D₁₂的均為突跳點(diǎn)：D₃，D₄，D₉，D₁₂，又D_j(1≤j＜N)＝A_{i+1(1≤i≤N)}-A_i(1≤i≤N)，因此，基于相同的原理，通過這些突跳點(diǎn)位置，就可以反推原始數(shù)據(jù)A_i中對應(yīng)的異常點(diǎn)位置：A3，A4，A5，A9，A10，A11，A12，A13。

S35，根據(jù)反推出的突跳點(diǎn)的個數(shù)和每個突跳點(diǎn)的分布位置，對海底面反射追蹤曲線進(jìn)行改正。

本實(shí)施例中，由于原始數(shù)組元素內(nèi)部相減運(yùn)算獲得的新內(nèi)存數(shù)組時(shí)會使數(shù)組元素減少1個，第二次相減運(yùn)算后會比原始數(shù)據(jù)少2個，例如，原始數(shù)組A_i的相減運(yùn)算使內(nèi)存數(shù)組成員減少1項(xiàng)，突跳點(diǎn)個數(shù)就不包括第一個異常點(diǎn)位置，也就是說，在進(jìn)行反推運(yùn)算時(shí)，需要特別注意數(shù)組元素的個數(shù)及異常點(diǎn)對應(yīng)的位置序號，例如A_i與D_j數(shù)組元素序號的匹配問題。最后，可以對原始數(shù)組A_i進(jìn)行干擾噪音的自動識別與壓制處理，然后再以干擾噪音所對應(yīng)的各個突跳點(diǎn)前后有效有效追蹤點(diǎn)的線性插值替代干擾噪音，參見圖7d，從而獲得最后可靠的改正結(jié)果。

S15，根據(jù)改正后的海底面反射深度曲線進(jìn)行反射剖面的拼接處理，得到深水淺剖海底地層真實(shí)的反射剖面圖像。

本實(shí)施例中，通過鄰近點(diǎn)兩次差值運(yùn)算的目的是消除背景值，突顯異常突跳點(diǎn)的幅值，從而可根據(jù)其自動獲得突跳閾值，然后反推各個突跳點(diǎn)所在位置，并對曲線進(jìn)行改正，最后對反射剖面同相軸進(jìn)行有效拼接，恢復(fù)實(shí)際反射地層的剖面形態(tài)。

實(shí)施例二

對反射深度曲線進(jìn)行校正之后，還需對去水體后的SEG-Y數(shù)據(jù)做反射同相軸拼接處理，否則得到的剖面形態(tài)與實(shí)際情況不符。而拼接處理的算法基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)體成組搬家，對于深水淺剖，由于深水海底地形復(fù)雜多變，存在星羅棋布的礁灘與縱橫交錯的槽谷，以及陡峭挺拔的海山，造成海底地形快速變化，給深水淺剖的同相軸拼接處理帶來困難。另外，由于SEG-Y格式文件對單個Ping記錄樣點(diǎn)長度的限制，成組搬家會出現(xiàn)搬出記錄數(shù)據(jù)范圍的問題，如記錄長度為8000個樣點(diǎn)的深水淺剖數(shù)據(jù)，測線最淺處為740米左右，而最深處達(dá)到3700米，如此大跨度的水深地形，若以常規(guī)的成組搬家方法肯定會使內(nèi)存數(shù)組越界，造成泄露錯誤。因此，在進(jìn)行拼接之前，需要擴(kuò)充內(nèi)存數(shù)組容量，突破SEG-Y存儲文件原始大小，給深水淺剖拼接處理中的成組搬家提供充足的內(nèi)存空間。然而，存儲空間的擴(kuò)容也不能隨意進(jìn)行，擴(kuò)充不夠，搬家處理照樣會越界，擴(kuò)充太多，會造成存儲空間的浪費(fèi)，甚至是系統(tǒng)的崩潰。

基于上述實(shí)施例一中的改正結(jié)果，本發(fā)明進(jìn)一步解釋同相軸拼接處理方法，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。

本實(shí)施例中的反射剖面拼接處理方法，是利用改正后的海底面反射深度曲線，通過水深極值范圍來設(shè)置存儲容量的擴(kuò)充大小，從而有效管理內(nèi)存空間的開銷和成組搬家的范圍，保證剖面拼接的完整性。具體地，本實(shí)施例中，海底地層反射數(shù)據(jù)體的自動改正方法包括上述實(shí)施例一中的各個步驟，不同的是，本實(shí)施例中的該自動改正方法在進(jìn)行反射剖面拼接時(shí)，是利用極值擴(kuò)容成組搬家法實(shí)現(xiàn)剖面拼接的方法。

參見圖5，為本發(fā)明的深水淺剖反射數(shù)據(jù)體校正方法的實(shí)施例的流程圖，具體地，本實(shí)施例中，進(jìn)行拼接的步驟，具體包括：

S51，根據(jù)改正后的海底面反射深度曲線進(jìn)行極值計(jì)算，分別得到海底面最深值與最淺值。

S53，根據(jù)最深值和最淺值擴(kuò)充深水淺剖數(shù)據(jù)的存儲空間，然后進(jìn)行成組搬家運(yùn)算。

本實(shí)施例中，在進(jìn)行成組搬家運(yùn)算時(shí)，搬動的偏移量是根據(jù)當(dāng)前Ping海底面追蹤深度與最淺海底面之差值計(jì)算得到的。

本實(shí)施例中，通過采用極值擴(kuò)容成組搬家法進(jìn)行反射剖面的拼接處理，即在成組搬家前，先對上面改正曲線進(jìn)行極值判斷，獲得海底面最深與最淺值，利用這兩個極值來擴(kuò)充深水淺剖數(shù)據(jù)的調(diào)用存儲空間，避免成組搬家越界，從而完成對反射剖面同相軸的有效拼接，進(jìn)而恢復(fù)實(shí)際反射地層的剖面形態(tài)，如圖8所示的示意圖。

實(shí)施例三

對應(yīng)于上述實(shí)施例一中的自動改正方法，本發(fā)明還提供了一種改正裝置，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。

參見圖9，為本發(fā)明的一種用于深水淺剖反射數(shù)據(jù)體的改正裝置，具體地，該改正裝置包括：

校正模塊，用于結(jié)合鄰近點(diǎn)雙差值閾值自動定位消噪法改正系統(tǒng)所繪制的海底面反射深度曲線；本實(shí)施中，該海底面反射深度曲線是系統(tǒng)根據(jù)深水淺剖野外實(shí)時(shí)追蹤的有效數(shù)據(jù)體進(jìn)行繪制的，然而由于干擾等，此時(shí)繪制的曲線通常含有錯誤數(shù)據(jù)，如圖所示2，深度曲線上存在三處明顯的突跳點(diǎn)，即干擾噪音，第一處為一連續(xù)干擾突跳點(diǎn)，連續(xù)的Ping序號超過100，因此為一區(qū)塊性追蹤錯誤，第二處為連續(xù)3個Ping序號追蹤錯誤，第三處為單個Ping序號追蹤錯誤。為了能夠有效還原海底面剖面，需要對該深度曲線進(jìn)行改正。

拼接模塊，用于根據(jù)改正后的海底面反射深度曲線進(jìn)行反射剖面拼接，得到海底地層真實(shí)的反射剖面圖像。

參見圖9，本實(shí)施例中，該校正模塊具體包括：

差值計(jì)算子模塊，用于根據(jù)上述海底面反射深度曲線中前后鄰近點(diǎn)進(jìn)行雙差值運(yùn)算，并根據(jù)雙差值運(yùn)算結(jié)果獲得異常突跳點(diǎn)；具體地，該差值計(jì)算子模塊首先構(gòu)建原始數(shù)組A_i，以存儲上述反射追蹤曲線對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)；然后根據(jù)原始數(shù)據(jù)A_i進(jìn)行第一次差值運(yùn)算，得到第一差值數(shù)組D_j；再對該第一差值數(shù)組D_j按照預(yù)設(shè)規(guī)則(如從大到小的順序)進(jìn)行排序，得到排序后新的一次差值數(shù)組B_k；并對排序后得到的一差值數(shù)組B_k進(jìn)行第二次差值，得到二次差值數(shù)組DD_m；最后根據(jù)二次差值數(shù)組DD_m中的最大值獲取對應(yīng)的異常突跳點(diǎn)；

反推子模塊，用于根據(jù)獲得的異常突跳點(diǎn)推算突跳閾值，并根據(jù)推算的突跳閾值和上述的雙差值運(yùn)算結(jié)果反推海底面反射深度曲線中所有突跳點(diǎn)的個數(shù)，及每個突跳點(diǎn)的分布位置；具體地，該反推子模塊先根據(jù)上述異常突跳點(diǎn)所在位置，反推排序后一次差值數(shù)組B_k所對應(yīng)的突跳閾值；再根據(jù)排序后一次差值數(shù)組B_k的突跳閾值，反推第一次差值數(shù)組D_j中的所有突跳點(diǎn)及對應(yīng)位置，并根據(jù)第一次差值數(shù)組D_j中的突跳點(diǎn)反推所述原始數(shù)組Ai中的所有突跳點(diǎn)及對應(yīng)位置；

曲線校正子模塊，用于根據(jù)反推出的突跳點(diǎn)的個數(shù)和每個突跳點(diǎn)的分布位置，對所述海底面反射深度曲線進(jìn)行校正；具體地，該曲線校正子模塊是以各個突跳點(diǎn)前后有效值的線性插值替代干擾噪音以進(jìn)行校正的。

由于對反射深度曲線進(jìn)行校正之后，還需對去水體后的SEG-Y數(shù)據(jù)做反射剖面的同相軸拼接處理，即進(jìn)行數(shù)據(jù)體成組搬家。但由于深水海底地形復(fù)雜多變，海底地形變化迅速，給深水淺剖的同相軸拼接處理帶來困難。并且，由于SEG-Y格式文件對單個Ping記錄樣點(diǎn)長度的限制，成組搬家會出現(xiàn)搬出記錄數(shù)據(jù)范圍的問題，若以常規(guī)的成組搬家方法肯定會使內(nèi)存數(shù)組越界，造成泄露錯誤。因此，在進(jìn)行拼接之前，需要擴(kuò)充內(nèi)存數(shù)組容量，突破SEG-Y存儲文件原始大小，給深水淺剖拼接處理中的成組搬家提供充足的內(nèi)存空間。然而，存儲空間的擴(kuò)容也不能隨意進(jìn)行，擴(kuò)充不夠，搬家處理照樣會越界，擴(kuò)充太多，會造成存儲空間的浪費(fèi)，甚至是系統(tǒng)的崩潰。因此，本實(shí)施例中的該拼接模塊在進(jìn)行拼接時(shí)，是先根據(jù)校正后的海底面反射深度曲線計(jì)算水深極值范圍，從而根據(jù)極值來設(shè)置存儲容量擴(kuò)充的大小，并有效管理內(nèi)存空間的開銷和成組搬家的范圍，保證剖面拼接的完整性。具體地，參見圖9，本實(shí)施例中，該拼接模塊包括：

極值計(jì)算子模塊，用于根據(jù)校正后的海底面反射深度曲線進(jìn)行極值計(jì)算，分別得到海底面最深值與最淺值；

擴(kuò)充子模塊，用于根據(jù)上述的最深值和最淺值來擴(kuò)充深水淺剖數(shù)據(jù)調(diào)用的存儲空間；

搬家子模塊，用于根據(jù)擴(kuò)充后的存儲空間進(jìn)行成組搬家運(yùn)算；具體地，該搬家子模塊進(jìn)行數(shù)值搬家時(shí)，其搬動的偏移量是根據(jù)當(dāng)前Ping與海底面最淺值之間的差值來確定的。

本實(shí)施例中，該改正模塊可直接應(yīng)用于現(xiàn)有的海底地層剖面繪制系統(tǒng)中，其通過利用鄰近點(diǎn)雙差值閾值自動定位消噪法對海底面反射深度曲線進(jìn)行校正；同時(shí)，還通過拼接模塊利用海底面的兩個極值來擴(kuò)充深水淺剖數(shù)據(jù)的調(diào)用存儲空間，避免成組搬家越界，從而完成對反射剖面的有效拼接，進(jìn)而恢復(fù)深海淺地層反射的實(shí)際剖面形態(tài)，如圖11所示。

以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。