[發(fā)明專利]基于海水聲學(xué)成像的移動內(nèi)波修正方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310037118.0
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN116243385A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉佳琪;范威
• 申請（專利權(quán)）人: 上海船舶電子設(shè)備研究所（中國船舶集團有限公司第七二六研究所）
• 主分類號: G01V1/34
• 分類號: G01V1/34;G01V1/36;G01V1/28
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 韓成玲

1.一種基于海水聲學(xué)成像的移動內(nèi)波修正方法，其特征在于，包括：

步驟S1：獲取水體內(nèi)波地震勘探原始資料；

步驟S2：通過原始資料進行仿真計算獲取接收信號，通過接收信號進行移動內(nèi)波水體聲學(xué)成像；

步驟S3：提取水中內(nèi)波特征參數(shù)；

步驟S4：根據(jù)所述特征參數(shù)，修正所述移動內(nèi)波水體聲學(xué)成像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于海水聲學(xué)成像的移動內(nèi)波修正方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

兩層海水模型的孤立子內(nèi)波波速和特征寬度分別表示為：

其中，h₁和h₂分別為兩層海水的深度，Δρ為海水密度變化，η₀為孤立子內(nèi)波的垂直位移，g為重力加速度；根據(jù)孤立子內(nèi)波波速和特征寬度構(gòu)建孤立子內(nèi)波群的空間聲速分布仿真結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于海水聲學(xué)成像的移動內(nèi)波修正方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

步驟S2.1：去除聲速為1480m/s的直達波影響；

步驟S2.2：參照地震勘探技術(shù)中的地震反射波法，將獲取的接收信號進行疊前時間偏移，抽取并累加共反射位置的接收信號時域波形，按共反射點位置排序后濾波；

步驟S2.3：最終獲得孤立子內(nèi)波群結(jié)構(gòu)的水體聲成像結(jié)果。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于海水聲學(xué)成像的移動內(nèi)波修正方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

步驟S3.1：利用圖像邊緣檢測的方法，提取水體聲成像剖面中起伏類似的同相軸結(jié)構(gòu)；

步驟S3.2：采用5×1網(wǎng)格對水體聲學(xué)成像剖面中值濾波；

步驟S3.3：采用Sobel算子進一步強化邊緣，設(shè)定邊緣提取的閾值門限為T'＝1.8·std(T)+mean(T)，T為原始成像剖面的時域波形，去除不連貫的噪聲和異常的假邊緣成分，得到孤立子內(nèi)波群的水體聲成像剖面的同相軸，從同相軸提取內(nèi)波的垂直位移和特征寬度在內(nèi)的相關(guān)參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于海水聲學(xué)成像的移動內(nèi)波修正方法，其特征在于，所述步驟S4包括：在利用成像剖面提取同相軸的過程中，內(nèi)波的波速和勘探船的行進速度存在速度差則會產(chǎn)生類似多普勒的效應(yīng)，采用公式對內(nèi)波水平方向的特征寬度進行修正：

其中，水平行船速度為V_ship；

為從同相軸提取準(zhǔn)確的內(nèi)波特征參數(shù)信息，提出在水體聲成像的過程中進行共反射點補償?shù)乃惴ǎ匦屡判虻墓卜瓷潼c位置為：

其中，d_T為氣槍發(fā)射信號的時間間隔，d_offset為氣槍到接收陣元的間距，n為發(fā)射信號的位置編號；

利用修正的CMP坐標(biāo)位置，獲得修正后的水體成像剖面，進而從同相軸提取真實內(nèi)波垂直位移和特征寬度在內(nèi)的相關(guān)參數(shù)。

6.一種基于海水聲學(xué)成像的移動內(nèi)波修正系統(tǒng)，其特征在于，包括：

模塊M1：獲取水體內(nèi)波地震勘探原始資料；

模塊M2：通過原始資料進行仿真計算獲取接收信號，通過接收信號進行移動內(nèi)波水體聲學(xué)成像；

模塊M3：提取水中內(nèi)波特征參數(shù)；

模塊M4：根據(jù)所述特征參數(shù)，修正所述移動內(nèi)波水體聲學(xué)成像。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于海水聲學(xué)成像的移動內(nèi)波修正系統(tǒng)，其特征在于，所述模塊M1包括：

兩層海水模型的孤立子內(nèi)波波速和特征寬度分別表示為：

其中，h₁和h₂分別為兩層海水的深度，Δρ為海水密度變化，η₀為孤立子內(nèi)波的垂直位移，g為重力加速度；根據(jù)孤立子內(nèi)波波速和特征寬度構(gòu)建孤立子內(nèi)波群的空間聲速分布仿真結(jié)果。