吉林大学学报(地球科学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (4): 1238-1238.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20230010

• 地球探测与信息技术 • 上一篇    下一篇

基于EZW算法的叠前地震数据分频压缩技术

闫海洋1, 2, 3, 4,周辉1, 2, 3,刘海波4,徐朝红4,孙赞东4,刘昭4,罗敏学4   

  1. 1.中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249
    2.中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室,北京 102249
    3.中国石油大学(北京)地球物理学院,北京 102249
    4.中国石油东方地球物理公司海洋物探处,天津 300457
  • 收稿日期:2023-02-01 出版日期:2023-07-26 发布日期:2023-08-11
  • 通讯作者: 周辉(1966—),男,教授,博士生导师,主要从事地震资料处理和正反演研究,E-mail: huizhou@cup.edu.cn
  • 作者简介:周辉(1966—),男,教授,博士生导师,主要从事地震资料处理和正反演研究,E-mail: huizhou@cup.edu.cn
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2018YFA0702502)

Frequency Division Compression Technology of Prestack Seismic Data Based on EZW Algorithm

Yan Haiyang 1, 2, 3, 4, Zhou Hui1, 2, 3, Liu Haibo4, Xu Zhaohong4, Sun Zandong4, Liu Zhao4, Luo Minxue4   

  1. 1. State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting, China University of Petroleum, Beijing 102249, China
    2. CNPC Key Lab of Geophysical Exploration, China University of Petroleum, Beijing 102249, China
    3. College of Geophysics, China University of Petroleum, Beijing 102249, China
    4. BGP Offshore, China National Petroleum Corporation, Tianjin 300457, China
  • Received:2023-02-01 Online:2023-07-26 Published:2023-08-11
  • Supported by:
    the National Key R&D Program of China (2018YFA0702502)

摘要: 随着高密度采集技术的发展及采集日效的大幅提高,勘探数据量呈指数增长。为了节省存储空间,提高传输效率,叠前地震数据的高保真压缩与重构研究显得极其迫切。嵌入式零树小波(embedded zerotree wavelet, EZW)算法具有优越的压缩性能,传统的EZW地震数据压缩基于t-x域(时间-空间域)数据。由于叠前地震数据的波数较宽,频带有限,经离散余弦变换(discrete cosine transform, DCT)后,能量主要集中在低频部分。本文提出一种分频地震数据压缩技术,通过2D-DCT将t-x域数据转换为DCT域数据并进行分频,对高频和低频数据单独进行EZW编码。低频数据编码级数高,保证重构数据的信噪比;高频数据编码级数低,提高数据的压缩比。模型数据和实际数据表明,在解压信噪比基本相当的情况下,分频地震数据压缩的压缩比高于常规EZW压缩方法。

关键词: 地震数据压缩, EZW, 小波变换, DCT, 分频

Abstract: With the significant improvement of high-density acquisition and daily acquisition efficiency, the amount of exploration data is growing exponentially. In order to save storage space and improve transmission efficiency, the research on high-fidelity compression and reconstruction of prestack seismic data is extremely urgent. EZW (embedded zerotree wavelet) algorithm has excellent compression performance. The traditional EZW algorithm for seismic data compression is based on data in the t-x domain. Because the wavenumber of prestack seismic data is wide and the frequency band is limited, the energy of the discrete cosine transform (DCT) data is mainly concentrated in the low-frequency in the DCT domain. This paper proposes a frequency division seismic data compression technology. Firstly, 2D-DCT is performed on the t-x data, and then frequency division is applied to the 2D-DCT data to obtain high-frequency and low-frequency data. By separately coding high-frequency and low-frequency data based on EZW, the low-frequency data has a high coding level to ensure the signal-to-noise ratio (SNR) of the reconstructed data, and the high-frequency data has a low coding level to improve the data compression ratio (CR). The synthetic data and field data experiments show that the compression ratio with the proposed method is higher than that with the conventional EZW at the same SNR.

Key words: seismic data compression, EZW, wavelet transform, DCT, frequency division

中图分类号: 

  • P631.4
[1] 李启成, 闵也, 何书耕. 用小波变换讨论地震中的多普勒现象[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(3): 909-918.
[2] 谭晓迪, 黄大年, 李丽丽, 马国庆, 张代磊. 小波结合幂次变换方法在边界识别中的应用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(2): 420-432.
[3] 冯智慧, 张文春, 李向群, 孙广利, 刘财. 高精度分频相干加强技术在微小断层识别中的应用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(5): 1571-1579.
[4] 赵利, 李理, 董大伟. 基于小波变换的盆地沉积-构造波动分析[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(4): 1227-1236.
[5] 朱超, 夏志远, 王传武, 宋光永, 魏学斌, 王鹏, 王海峰, 王波. 致密油储层甜点地震预测[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(2): 602-610.
[6] 李海山, 吴国忱, 印兴耀. 形态分量分析在去除地震资料随机噪声中的应用[J]. J4, 2012, 42(2): 554-561.
[7] 韩念龙, 刘闯, 庄立, 张巍. 基于不同小波变换与同态滤波结合的CBERS-02B卫星CCD图像的薄云去除[J]. J4, 2012, 42(1): 275-279.
[8] 卢文喜, 陈社明, 王晨子, 刘磊, 贾洪玮, 吕德全. 基于小波变换的大安地区年降水量变化特征[J]. J4, 2010, 40(1): 121-127.
[9] 张凤旭,孟令顺,王世煜,张凤琴. 用离散余弦变换(DCT)研究大庆探区外围DB1线重力场特征[J]. J4, 2007, 37(5): 1009-1015.
[10] 李红星,陶春辉,刘 财,邓显明,周建平,张金辉,顾春华,何拥华. 多频海底声学原位测试信号消除干扰研究[J]. J4, 2007, 37(5): 1034-1037.
[11] 张凤琴,张凤旭,刘财,徐东海,林泽付. 利用DCT法计算重力归一化总梯度[J]. J4, 2007, 37(4): 804-0808.
[12] 房文静, 范宜仁,李霞,邓少贵. 基于测井数据小波变换的准层序自动划分[J]. J4, 2007, 37(4): 833-0836.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 程立人,张予杰,张以春. 西藏申扎地区奥陶纪鹦鹉螺化石[J]. J4, 2005, 35(03): 273 -0282 .
[2] 李 秉 成. 陕西富平全新世古气候的初步研究[J]. J4, 2005, 35(03): 291 -0295 .
[3] 和钟铧,杨德明,王天武,郑常青. 冈底斯带巴嘎区二云母花岗岩SHRIMP锆石U-Pb定年[J]. J4, 2005, 35(03): 302 -0307 .
[4] 陈 力,佴 磊,王秀范,李 金. 绥中某电力设备站场区地震危险性分析[J]. J4, 2005, 35(05): 641 -645 .
[5] 纪宏金,孙丰月,陈满,胡大千,时艳香,潘向清. 胶东地区裸露含金构造的地球化学评价[J]. J4, 2005, 35(03): 308 -0312 .
[6] 初凤友,孙国胜,李晓敏,马维林,赵宏樵. 中太平洋海山富钴结壳生长习性及控制因素[J]. J4, 2005, 35(03): 320 -0325 .
[7] 李斌,孟自芳,李相博,卢红选,郑民. 泌阳凹陷下第三系构造特征与沉积体系[J]. J4, 2005, 35(03): 332 -0339 .
[8] 李涛, 吴胜军,蔡述明,薛怀平,YASUNORI Nakayama. 涨渡湖通江前后调蓄能力模拟分析[J]. J4, 2005, 35(03): 351 -0355 .
[9] 旷理雄,郭建华,梅廉夫,童小兰,杨丽. 从油气勘探的角度论博格达山的隆升[J]. J4, 2005, 35(03): 346 -0350 .
[10] 章光新,邓伟,何岩,RAMSIS Salama. 水文响应单元法在盐渍化风险评价中的应用[J]. J4, 2005, 35(03): 356 -0360 .