[發明專利]基于海水聲學成像的移動內波修正方法及系統

在審

• 申請號: 202310037118.0
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN116243385A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 劉佳琪;范威
• 申請（專利權）人: 上海船舶電子設備研究所（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所 31334
• 代理人: 韓成玲

本發明提供了一種基于海水聲學成像的移動內波修正方法及系統，涉及地震海洋學技術領域，包括：步驟S1：獲取水體內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波水體聲學成像；步驟S3：提取水中內波特征參數；步驟S4：根據所述特征參數，修正所述移動內波水體聲學成像。本發明能夠遠距離上通過高靈敏度的中分辨光學影像獲取內波群的波速，修正移動內波海上聲學成像方法，提取真實的內波波長、寬度和振幅等特征信息。

技術領域

本發明涉及地震海洋學技術領域，具體地，涉及一種針對地震反射勘探移動內波的特征參數提取以及內波成像的修正方法，尤其涉及一種基于海水聲學成像的移動內波修正方法及系統。

背景技術

本發明涉及的技術方法基于地震海洋學理論，Holbrook對存在海洋動力學現象海域地震勘探數據的處理過程中觀測到海水水團結構的反射波疊加剖面，進一步反演獲得海水的溫度和密度空間分布。南海東北部海表非線性的孤立子內波群頻發，內波的非線性諧振會帶來垂直海面方向的巨大振幅，然而在利用地震反射技術進行海洋內波等時變性較強的海洋動力學過程監測時，由于海洋內波的波速與實驗勘探船的行進速度存在一定差異，會導致地震成像剖面產生類似多普勒效應的圖像偏移，進而造成從海水成像剖面同相軸中提取內波特征參數的誤差。同時，地震圖像是瞬時的，現有的地震成像流程和方法不利于孤立子內波運動過程的觀測。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種基于海水聲學成像的移動內波修正方法及系統。

根據本發明提供的一種基于海水聲學成像的移動內波修正方法及系統，所述方案如下：

第一方面，提供了一種基于海水聲學成像的移動內波修正方法，所述方法包括：

步驟S1：獲取水體內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波水體聲學成像；

步驟S3：提取水中內波特征參數；

步驟S4：根據所述特征參數，修正所述移動內波水體聲學成像。

優選地，所述步驟S1包括：

兩層海水模型的孤立子內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為孤立子內波的垂直位移，g為重力加速度；根據孤立子內波波速和特征寬度構建孤立子內波群的空間聲速分布仿真結果。

優選地，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：最終獲得孤立子內波群結構的水體聲成像結果。

優選地，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構；

步驟S3.2：采用5×1網格對水體聲學成像剖面中值濾波；

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，得到孤立子內波群的水體聲成像剖面的同相軸，從同相軸提取內波的垂直位移和特征寬度在內的相關參數。