基于能量谱等效的非规则震源表征方法和装置

技术领域

本发明涉及地震资料数据处理技术领域，尤其涉及一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法和装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

常规地震资料采集设计方案都倾向于使用相对规则的时间与空间采样进行信号的激发与接收。受地表自然地理条件、安全等因素限制以及改善地下照明的内在需求驱动，实际资料采集过程中的激发与接收点往往是空间非规则分布的，其中激发点非规则特征表现尤其明显，而在地震数据处理中，需要使用规则、等间距离散化网格进行数据运算和存储，达到提高计算效率的目的。近些年逐渐兴起的基于压缩感知、稀疏变换的地震资料采集设计方案则可能进一步加剧观测系统的非规则特性。

地震波场模拟是地震成像、照明分析、全波形反演的必要核心环节。地震波场模拟精度越高，对提高地震成像、照明分析、全波形反演精度越有利。常用的地震波场模拟方法包括射线近似解法与波动方程直接数值解法两大类。波动方程直接数值解法模拟精度高，需要使用规则、等间距离散化网格进行波场外推与波场快照存储，达到提高计算效率的目的。当实际震源位置分布呈空间非规则特征时，不能保证所有震源点都精确投影到预设规则网格点，在实际规则网格点较为稀疏时可能引起较大空间定位误差，进而给后续成像、照明分析、全波形反演带来不利影响。

目前解决上述问题的方案主要有两种：(1)通过减少网格间距进一步加密规则网格，缩小单个网格定位引起的空间误差，由此造成网格密度、存储及计算量需求急剧膨胀，计算效率低下，难于实用化；(2)对非规则激发与接收数据进行空间规则化插值与重构处理，使处理后的地震数据激发与接收点与规则网格保持一致。对于简单的地质构造与岩性地层，地震波同相轴变化较为规律，该方法可能得到较为合理的结果。对于震源分布稀疏，或者复杂构造与岩性地层波场情况，则无法证实重构方法物理稳定性与地质合理性。

因此，如何提供一种新的方案，其能够解决上述技术问题是本领域亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法，能较好的减少较大的空间定位误差，减少了后续成像、照明分析、全波形反演带来不利影响，该方法包括：

建立规则网格化模型，获取震源平面投影参数；

根据震源平面投影参数，确定震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差；

输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差，确定震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数；

根据离散化波数数组、震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数，确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱；

对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差，判断能量误差是否满足预设能量误差阈值；

在能量误差不满足预设能量误差阈值时，修正最小近似网格半宽度参数进行迭代，直至能量误差满足预设能量误差阈值时，确定参与规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数值。

本发明实施例还提供一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置，包括：

震源平面投影参数获取模块，用于建立规则网格化模型，获取震源平面投影参数；

震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差确定模块，用于根据震源平面投影参数，确定震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差；

震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数确定模块，用于输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差，确定震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数；

规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱确定模块，用于根据离散化波数数组、震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数，确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱；

能量误差判断模块，用于对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差，判断能量误差是否满足预设能量误差阈值；

参与规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数值确定模块，用于在能量误差不满足预设能量误差阈值时，修正最小近似网格半宽度参数进行迭代，直至能量误差满足预设能量误差阈值时，确定参与规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数值。

本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的计算机程序。

本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法和装置，首先建立规则网格化模型，获取震源平面投影参数；然后根据震源平面投影参数，确定震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差；接着输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差，确定震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数；下一步根据离散化波数数组、震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数，确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱；再下一步对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差，判断能量误差是否满足预设能量误差阈值；最后在能量误差不满足预设能量误差阈值时，修正最小近似网格半宽度参数进行迭代，直至能量误差满足预设能量误差阈值时，确定参与规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数值。本发明实施例基于能量谱等效原理，建立一种非规则激发震源的规则离散化等效表征方法，利用规则离散化网格组合震源表征非规则震源的方法，最终生成能用于近似等效表征的规则网格索引及网格点权重，能较好的减少空间定位误差。对于实际局部稀疏点，减少了可能引起较大的空间定位误差，减少了后续成像、照明分析、全波形反演带来不利影响。该方法可以在给定规则网格参数与任意震源平面坐标情况下，计算相应规则离散化格式震源组合的加权函数，使对应的等效震源组合的谱能量与实际震源谱能量误差满足给定精度要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法示意图。

图2为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的规则网格模型与非规则震源平面投影关系图。

图3为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的震源等效近似的规则网格点索引范围图。

图4为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的震源等效近似的规则网格点权重函数的值示意图。

图5为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差图。

图6为运行本发明实施的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的计算机装置示意图。

图7为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

图1为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法，能较好的减少较大的空间定位误差，减少了后续成像、照明分析、全波形反演带来不利影响，该方法包括：

步骤101：建立规则网格化模型，获取震源平面投影参数；

步骤102：根据震源平面投影参数，确定震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差；

步骤103：输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差，确定震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数；

步骤104：根据离散化波数数组、震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数，确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱；

步骤105：对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差，判断能量误差是否满足预设能量误差阈值；

步骤106：在能量误差不满足预设能量误差阈值时，修正最小近似网格半宽度参数进行迭代，直至能量误差满足预设能量误差阈值时，确定参与规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数值。

本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法，首先建立规则网格化模型，获取震源平面投影参数；然后根据震源平面投影参数，确定震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差；接着输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差，确定震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数；下一步根据离散化波数数组、震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数，确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱；再下一步对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差，判断能量误差是否满足预设能量误差阈值；最后在能量误差不满足预设能量误差阈值时，修正最小近似网格半宽度参数进行迭代，直至能量误差满足预设能量误差阈值时，确定参与规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数值。本发明实施例基于能量谱等效原理，建立一种非规则激发震源的规则离散化等效表征方法，利用规则离散化网格组合震源表征非规则震源的方法，最终生成能用于近似等效表征的规则网格索引及网格点权重，能较好的减少空间定位误差。对于实际局部稀疏点，减少了可能引起较大的空间定位误差，减少了后续成像、照明分析、全波形反演带来不利影响。该方法可以在给定规则网格参数与任意震源平面坐标情况下，计算相应规则离散化格式震源组合的加权函数，使对应的等效震源组合的谱能量与实际震源谱能量误差满足给定精度要求。

发明涉及地震波场正演中的非规则震源表征方法，具体是确定实际观测系统的震源平面投影位置与规则网格节点不重合情况下的离散化等效震源表征方法。本发明实施例基于能量谱等效原理，利用规则离散化网格组合震源表征非规则震源的方法，最终生成能用于近似等效表征的规则网格索引及网格点权重，具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法时，可以包括：

建立规则网格化模型，获取震源平面投影参数；根据震源平面投影参数，确定震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差；输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差，确定震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数；根据离散化波数数组、震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数，确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱；对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差，判断能量误差是否满足预设能量误差阈值；在能量误差不满足预设能量误差阈值时，修正最小近似网格半宽度参数进行迭代，直至能量误差满足预设能量误差阈值时，确定参与规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数值。

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法时，在一个实施例中，前述的建立规则网格化模型，获取震源平面投影参数，包括：

根据地质任务、地震分辨率要求和模型空间范围，建立规则网格化模型；其中，模型空间范围包含有所有待计算的实际震源位置以及所有离散化等效震源位置；

根据规则网格化模型，获取震源平面投影参数。

实施例中，首先建立满足地质任务、地震分辨率要求和模型空间范围的规则网格化模型，模型空间范围应足够大以包含所有待计算的实际震源位置以及所有离散化等效震源位置。

图2为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的规则网格模型与非规则震源平面投影关系图，如图2所示，表示了规则网格模型与非规则震源平面投影关系，空心圆圈代表规则网格点位置，星号代表实际非规则震源位置。

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法时，在一个实施例中，前述的根据规则网格化模型，获取震源平面投影参数，包括：

根据规则网格化模型，确定规则网格化模型的水平投影平面；

根据规则网格化模型的水平投影平面，获取水平投影平面的参考原点坐标、平面网格间距、x与y方向的网格数、投影序号和震源平面投影坐标。

实施例中，根据前述建立的规则网格化模型，可以确定该规则网格化模型的水平投影平面xoy，获取其参考原点坐标(x

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法时，在一个实施例中，前述的根据震源平面投影参数，确定震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差，包括：

根据震源平面投影坐标、参考原点坐标和平面网格间距，确定震源最邻近规则投影网格点索引；

根据震源最邻近规则投影网格点索引、震源平面投影坐标、参考原点坐标和平面网格间距，确定实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差。

实施例中，根据前述获取的震源平面投影坐标(s

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法时，在一个实施例中，按照如下方式，确定震源最邻近规则投影网格点索引：

i

i

其中，(i

前述提到的确定震源最邻近规则投影网格点索引的表达式为举例说明，本领域技术人员可以理解，在实施时还可以根据需要对上述公式进行一定形式的变形和添加其它的参数或数据，或者提供其它的具体公式，这些变化例均应落入本发明的保护范围。

在计算得到震源最邻近规则投影网格点索引(i

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法时，在一个实施例中，按照如下方式，确定实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差：

其中，(e

前述提到的确定实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差的表达式为举例说明，本领域技术人员可以理解，在实施时还可以根据需要对上述公式进行一定形式的变形和添加其它的参数或数据，或者提供其它的具体公式，这些变化例均应落入本发明的保护范围。

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法时，在一个实施例中，前述的输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差，确定震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数，包括：

输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引，确定震源等效近似的规则网格点索引范围；

根据实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差、震源等效近似的规则网格点索引范围、震源最邻近规则投影网格点索引和最小近似网格半宽度参数，确定震源等效近似的规则网格点单向网格权重；

对震源等效近似的规则网格点单向网格权重进行组合，确定震源等效近似的规则网格点权重函数。

实施例中，针对输入的最小近似网格半宽度参数d

i

i

其中，(i

前述提到的确定震源等效近似的规则网格点索引范围的表达式为举例说明，本领域技术人员可以理解，在实施时还可以根据需要对上述公式进行一定形式的变形和添加其它的参数或数据，或者提供其它的具体公式，这些变化例均应落入本发明的保护范围。

图3为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的震源等效近似的规则网格点索引范围图，如图3所示，根据最小近似网格半宽度计算得到的最邻近规则网格点用黑色圆点表示；然后根据实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差(e

其中，C

前述提到的确定震源等效近似的规则网格点单向网格权重的表达式为举例说明，本领域技术人员可以理解，在实施时还可以根据需要对上述公式进行一定形式的变形和添加其它的参数或数据，或者提供其它的具体公式，这些变化例均应落入本发明的保护范围。

在得到震源等效近似的规则网格点单向网格权重后，组合单向网格权重得到所有参与震源等效近似的规则网格点权重函数；

图4为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的震源等效近似的规则网格点权重函数的值示意图，计算所有参与等效近似的规则网格点权重函数C

C

其中，C

前述提到的确定震源等效近似的规则网格点权重函数的表达式为举例说明，本领域技术人员可以理解，在实施时还可以根据需要对上述公式进行一定形式的变形和添加其它的参数或数据，或者提供其它的具体公式，这些变化例均应落入本发明的保护范围。

根据输入的x轴方向与y轴方向的离散化波数数组(kx，ky)，其维度分别为p与q，对应数组元素下标分别用l与m表示。计算规则网格点权重函数C

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法时，在一个实施例中，按照如方式，确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱：

其中，F(kx

前述提到的确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的表达式为举例说明，本领域技术人员可以理解，在实施时还可以根据需要对上述公式进行一定形式的变形和添加其它的参数或数据，或者提供其它的具体公式，这些变化例均应落入本发明的保护范围。

图5为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差图，如图5所示，接下来，计算权重函数二维空间傅立叶谱能量与脉冲谱能量误差，对比等效震源谱二维空间傅立叶谱与脉冲震源谱误差，具体包括：对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差；具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法时，在一个实施例中，按照如下方式，对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差：

其中，F(kx

前述提到的对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差的表达式为举例说明，本领域技术人员可以理解，在实施时还可以根据需要对上述公式进行一定形式的变形和添加其它的参数或数据，或者提供其它的具体公式，这些变化例均应落入本发明的保护范围。

在得到实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差后，

判断所有离散化傅里叶谱能量误差是否满足预设能量误差阈值；

在能量误差满足预设能量误差阈值时，等效近似权重函数估算完成，直接输出参与规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数值。

在能量误差不满足预设能量误差阈值时，修正最小近似网格半宽度参数进行迭代重复，直至能量误差满足预设能量误差阈值时，确定参与规则离散化表征的网格节点索引(i

本发明实施例还提供一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的实现步骤，主要包括：

(1)建立规则网格模型，获取震源平面投影参数；

(2)确定震源最临近规则网格点索引及实际坐标相对偏差，主要包括：根据震源平面投影参数，确定震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差；

(3)确定用于等效近似的规则网格点索引范围及网格权重函数，主要包括：输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差，确定震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数；

(4)计算权重函数二维空间傅立叶谱，主要包括：根据离散化波数数组、震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数，确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱；

(5)对比等效震源谱二维空间傅立叶谱与脉冲震源谱误差，主要包括：对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差；

(6)根据预设能量误差阈值判断所有离散化傅里叶谱能量是否满足精度要求，若满足精度要求则等效近似权重函数估算完成；在能量误差不满足预设能量误差阈值时，修正最小近似网格半宽度参数进行迭代，重新进行(3)～(5)处理，直至离散化傅里叶谱能量误差满足预设能量误差阈值要求。

(7)输出满足精度要求的参与规则离散化表征的网格节点索引(i

表1为输出满足要求的规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数。

表1

本发明实施例基于能量谱等效原理，建立一种非规则激发震源的规则离散化等效表征方法，利用规则离散化网格组合震源表征非规则震源的方法，最终生成能用于近似等效表征的规则网格索引及网格点权重，能较好的减少空间定位误差。对于实际局部稀疏点，减少了可能引起较大的空间定位误差，减少了后续成像、照明分析、全波形反演带来不利影响。该方法可以在给定规则网格参数与任意震源平面坐标情况下，计算相应规则离散化格式震源组合的加权函数，使对应的等效震源组合的谱能量与实际震源谱能量误差满足给定精度要求。对于目前越来越多的节点接收、无桩号激发、压缩感知的深入应用，造成了地震数据的非规则性，而在地震数据处理中，规则化方法是目前数据处理中非常重要的基础步骤，所以该方法具有广阔的应用前景。通过理论数据模拟验证，证明了该方法的可行性。

图6为运行本发明实施的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的计算机装置示意图，如图6所示，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行实现上述一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的计算机程序。

本发明实施例中还提供了一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法相似，因此该装置的实施可以参见一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法的实施，重复之处不再赘述。

图7为本发明实施例一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置示意图，如图7所示，本发明实施例还提供一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置，具体实施时可以包括：

震源平面投影参数获取模块701，用于建立规则网格化模型，获取震源平面投影参数；

震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差确定模块702，用于根据震源平面投影参数，确定震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差；

震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数确定模块703，用于输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差，确定震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数；

规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱确定模块704，用于根据离散化波数数组、震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数，确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱；

能量误差判断模块705，用于对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差，判断能量误差是否满足预设能量误差阈值；

参与规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数值确定模块706，用于在能量误差不满足预设能量误差阈值时，修正最小近似网格半宽度参数进行迭代，直至能量误差满足预设能量误差阈值时，确定参与规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数值。

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置时，在一个实施例中，前述的震源平面投影参数获取模块，具体用于：

根据地质任务、地震分辨率要求和模型空间范围，建立规则网格化模型；其中，模型空间范围包含有所有待计算的实际震源位置以及所有离散化等效震源位置；

根据规则网格化模型，获取震源平面投影参数。

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置时，在一个实施例中，前述的震源平面投影参数获取模块，还用于：

根据规则网格化模型，确定规则网格化模型的水平投影平面；

根据规则网格化模型的水平投影平面，获取水平投影平面的参考原点坐标、平面网格间距、x与y方向的网格数、投影序号和震源平面投影坐标。

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置时，在一个实施例中，前述的震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差确定模块，具体用于：

根据震源平面投影坐标、参考原点坐标和平面网格间距，确定震源最邻近规则投影网格点索引；

根据震源最邻近规则投影网格点索引、震源平面投影坐标、参考原点坐标和平面网格间距，确定实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差。

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置时，在一个实施例中，前述的震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差确定模块，还用于按照如下方式，确定震源最邻近规则投影网格点索引：

i

i

其中，(i

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置时，在一个实施例中，前述的震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差确定模块，还用于按照如下方式，确定实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差：

其中，(e

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置时，在一个实施例中，前述的震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数确定模块，具体用于：

输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引，确定震源等效近似的规则网格点索引范围；

根据实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差、震源等效近似的规则网格点索引范围、震源最邻近规则投影网格点索引和最小近似网格半宽度参数，确定震源等效近似的规则网格点单向网格权重；

对震源等效近似的规则网格点单向网格权重进行组合，确定震源等效近似的规则网格点权重函数。

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置时，在一个实施例中，前述的震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数确定模块，还用于按照如下方式，确定震源等效近似的规则网格点索引范围：

i

i

其中，(i

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置时，在一个实施例中，前述的震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数确定模块，还用于按照如下方式，确定震源等效近似的规则网格点单向网格权重：

其中，C

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置时，在一个实施例中，前述的震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数确定模块，还用于按照如下方式，确定震源等效近似的规则网格点权重函数：

C

其中，C

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置时，在一个实施例中，前述的规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱确定模块，具体用于按照如方式，确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱：

其中，F(kx

具体实施本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征装置时，在一个实施例中，前述的能量误差判断模块，具体用于按照如下方式，对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差：

E(kx

其中，F(kx

综上，本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法和装置，首先建立规则网格化模型，获取震源平面投影参数；然后根据震源平面投影参数，确定震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差；接着输入最小近似网格半宽度参数，根据震源最邻近规则投影网格点索引和实际震源平面位置与最邻近网格投影方向相对偏差，确定震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数；下一步根据离散化波数数组、震源等效近似的规则网格点索引范围和震源等效近似的规则网格点权重函数，确定规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱；再下一步对比实际震源位置对应的空间单位脉冲函数二维傅里叶谱与规则网格点权重函数二维空间傅里叶谱的能量误差，判断能量误差是否满足预设能量误差阈值；最后在能量误差不满足预设能量误差阈值时，修正最小近似网格半宽度参数进行迭代，直至能量误差满足预设能量误差阈值时，确定参与规则离散化表征的网格节点索引及对应节点权重函数值。本发明实施例基于能量谱等效原理，建立一种非规则激发震源的规则离散化等效表征方法，利用规则离散化网格组合震源表征非规则震源的方法，最终生成能用于近似等效表征的规则网格索引及网格点权重，能较好的减少空间定位误差。对于实际局部稀疏点，减少了可能引起较大的空间定位误差，减少了后续成像、照明分析、全波形反演带来不利影响。该方法可以在给定规则网格参数与任意震源平面坐标情况下，计算相应规则离散化格式震源组合的加权函数，使对应的等效震源组合的谱能量与实际震源谱能量误差满足给定精度要求。

对于目前越来越多的节点接收、无桩号激发、压缩感知的深入应用，造成了地震数据的非规则性，而在地震数据处理中，规则化方法是目前数据处理中非常重要的基础步骤，所以本发明实施例提供的一种基于能量谱等效的非规则震源表征方法和装置具有广阔的应用前景。通过理论数据模拟验证，证明了该方法和装置的可行性。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。