[发明专利]数据优化方法及积分法叠前深度偏移方法

说明书

本发明提供了一种数据优化方法及积分法叠前深度偏移方法，涉及地震勘探技术领域，该优化方法包括获取待优化的目标矩阵；根据目标矩阵生成第一序列；根据预设的网格密度抽稀第一序列得到第二序列各个元素的取值位置，并基于最小二乘原理求取第二序列各个元素的值；对第二序列进行插值得到第三序列；计算第三序列对应的目标矩阵；计算待优化的目标矩阵与第三序列对应的目标矩阵之间的误差；当该误差小于第一误差阈值时，记录上述第二序列对应的目标矩阵为待优化的目标矩阵的优化目标矩阵。本发明实施例提供的一种数据优化方法，可以使得利用GPU进行补偿介质吸收的Kirchhoff积分法叠前深度偏移技术并行计算的效率大幅提高。

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，尤其是涉及一种数据优化方法及积分法叠前深度偏移方法。

背景技术

现行地震叠前偏移方法的实践中，以Kirchhoff方法为代表的积分法叠前偏移技术占据着主体地位。Kirchhoff方法地震叠前偏移主要分为两类，Kirchhoff叠前时间偏移和Kirchhoff叠前深度偏移。

为实现大地对地震波的吸收补偿，我们需要在Kirchhoff叠前深度偏移实现流程中引入与地震波传播路径有关的等效Q值，这一等效Q值与地震波自炮点至成像点，再至检波点的传播路径上的所有层Q值有关。因此，这一补偿介质吸收Kirchhoff叠前深度偏移技术中，要得到正确的偏移幅值，除需事先计算并存储走时表外，还需额外存储一个等效Q值表。然而，对于具有高覆盖次数的高空间、时间采样密度地震数据，其走时表与等效Q值表所需存储量巨大，并且与其覆盖次数是呈正相关的。与之形成鲜明对比的是，GPU卡的主要特点是擅长计算，其存储量非常有限。

目前，采用CPU读取走时表和等效Q值表，再通过CPU-GPU之间的通讯，以解决利用GPU进行偏移幅值计算时的走时表、等效Q值表需求的策略，会大幅降低GPU并行计算的计算效率，使得利用GPU进行补偿介质吸收Kirchhoff叠前深度偏移计算时的计算效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种数据优化方法及积分法叠前深度偏移方法，可以实现以较小的“走时表和等效Q值表”逼近原先较大的“走时表和等效Q值表”，在满足计算精度的条件下，大大减少对GPU的存储需求，使得利用GPU进行补偿介质吸收的Kirchhoff积分法叠前深度偏移技术并行计算的效率大幅提高。

第一方面，本发明实施例提供了一种数据优化方法，包括：获取待优化的目标矩阵，该目标矩阵为走时表或等效Q值表；根据该目标矩阵生成第一序列；根据预设的网格密度抽稀第一序列，得到第二序列各个元素的取值位置，并基于最小二乘原理求取第二序列各个元素的值；第二序列的元素个数远少于第一序列的元素个数；对第二序列进行插值得到第三序列；该第三序列和第一序列的元素个数相等；计算第三序列对应的目标矩阵；计算待优化的目标矩阵与第三序列对应的目标矩阵之间的误差；比较该误差与预设第一误差阈值的大小，当该误差大于预设第一误差阈值时，按预设规则增大网格密度，并继续执行根据预设的网格密度抽稀第一序列得到第二序列各个元素的取值位置的步骤；当该误差小于第一误差阈值时，记录上述第二序列对应的目标矩阵为该待优化的目标矩阵的优化目标矩阵。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述根据该目标矩阵生成第一序列的步骤，包括：当该目标矩阵为走时表时，先将走时表转化为慢度表，再根据该慢度表的所有元素生成第一序列；当该目标矩阵为等效Q值表时，根据等效Q值表的所有元素生成第一序列。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述基于最小二乘原理求取第二序列各个元素的值的步骤，包括：对第二序列中各个元素求偏导数，并令各个元素的偏导数为0，得到关于各个元素的方程组；求解该方程组得到各个元素的值。