阅读说明：本技术 二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法及装置 (Observation mode determination method and device of two-dimensional wide-line seismic observation system ) 是由 罗岐峰 王飞 韩春瑞 李文建 马立新 张海县 于 2020-05-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法及装置,该方法包括：根据地震探勘区域的干扰波波长,确定共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距,所述共反射点的叠加组合数据为多个共反射点的地震反射信号的叠加信号；根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距,确定偏移距均匀度；根据所述偏移距均匀度,确定二维宽线地震观测系统的多种观测方式；对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析,获得每种观测方式对应的叠加响应；根据每种观测方式对应的叠加响应,从多种观测方式中,确定出二维宽线地震观测系统的最优观测方式。本发明可以对二维宽线地震观测系统进行设计,成本低,精度高。(The invention provides an observation mode determining method and device of a two-dimensional wide-line seismic observation system, wherein the method comprises the following steps: determining the stacking combination interval of the stacking combination data of the common reflection points according to the interference wave wavelength of the seismic exploration area, wherein the stacking combination data of the common reflection points are stacking signals of seismic reflection signals of a plurality of common reflection points; determining the offset uniformity according to the offset and the stacking combination distance of the two-dimensional wide-line seismic observation system; determining a plurality of observation modes of the two-dimensional wide-line seismic observation system according to the offset uniformity; performing stack response analysis on the two-dimensional wide-line seismic observation system in each observation mode to obtain stack response corresponding to each observation mode; and determining the optimal observation mode of the two-dimensional wide-line seismic observation system from the multiple observation modes according to the superposition response corresponding to each observation mode. The invention can design a two-dimensional wide-line earthquake observation system, and has low cost and high precision.)

二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法及装置

技术领域

发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法及装置。

背景技术

随着地震勘探程度的不断深入，勘探的难度越来越大，因地震剖面满足不了地质构造解释的需要，无法为下一步钻探提供正确的井位。

以柴达木盆地为例，近几年，柴达木盆地的重点探区，如月牙山、黄石、黄瓜峁、园顶山等地区，地表多为复杂山地及戈壁沙滩，地震波的激发条件差，使得浅表地层对地震波的能量吸收及衰减较快，有效反射波能量较弱，同时地震激发产生的干扰波(面波、折射波、随机干扰波)比较严重，不利于地震资料的压噪、去噪处理；地下地质构造极为复杂，地层倾角陡，断裂比较发育，地震波发射路径复杂多变，属地震资料的低信噪比区，不利于地震资料的数据叠加成像；近几年劳动力成本、材料成本提升较快，这就要求地震勘探不断优化地震采集方案，提高劳动生产率。

目前常规二维地震勘探技术，通常为单条接收线和单条炮线(1R1S)，利用野外地震组合(炮点、检波点)技术、室内地震数据叠加技术等主要手段来提高地震资料信噪比。

地震勘探早期，受采集设备的限制，主要利用野外地震大面积组合压制干扰波，提高有效波的反射信息，压噪效果与炮点组合数、检波点组合数、组合间距及组合方式有关，部分区块也取得了一定的勘探效果。

随着电子设备的更新换代，野外地震记录仪器接收道数不断扩充，由原来的48、96、120道扩大到现在的万道，覆盖次数由原来的48～120次提高240～8000次，同时计算机技术的不断进步，地震数据处理手段的不断提高，利用地震叠加技术更有利于地震剖面质量的改善。地震组合与叠加组合的统计效应在数学上遵循同样的公式，组合后的信噪比增加了倍，实际效果上，n次叠加统计效应比n个检波器或炮点组合要好。因此，叠加组合是提高地震资料信噪比的主要手段。

常规二维地震勘探时，对于特定的勘探目的层，地震采集观测系统在设计时，在最大接收排列长度一定的情况下，CMP面元内的覆盖次数增加有限，影响地震数据的叠加效果。而宽线技术是在常规二维勘探技术上的一种“伪三维”，在接收线方向上布设多条接收线、炮线，增加炮点和检波点数，也就是高密度地震采集，使得CMP面元内有较高的覆盖次数，通过叠加处理，进一步提高地震资料的信噪比。

本领域技术人员周知：二维宽线地震观测系统为常用的观测系统之一，该观测系统采用了部分三维地震技术，即观测系统的排列片纵向(测线方向)滚动，没有横向滚动的排列片。采集技术特点为可扩大面元尺寸，提高覆盖次数。但现有的二维宽线地震观测系统的缺点是，单个面元内，出现大小不同的偏移距重复，没有引起足够的重视，通常观测系统设计集中在观测的类型(1线3炮、2线2炮、2线3炮等)，覆盖次数(300、600、1200、1800、3600等)，认为最大限度提高覆盖次数，才能更好压制噪音，提高地震勘探的剖面质量，但这不是最优的方案，一方面覆盖次数提高到一定程度，再增加更多的覆盖次数，对地震勘探剖面质量没有多大改善，而勘探成本成倍增加，另一方面，没有考虑覆盖次数与偏移距分布有连动关系，通过扩大面元尺寸，实现覆盖次数提高很容易做到，但实现在覆盖次数一定的情况下，实现偏移距分布的均匀性，难度较大，导致二维宽线地震观测系统的精度不高。

综上所述，现有的二维宽线地震观测系统的观测方式确定时存在成本高、精度不高的问题。

发明内容

本发明实施例提出一种二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法，用以对二维宽线地震观测系统进行设计，成本低，精度高，该方法包括：

根据地震探勘区域的干扰波波长，确定共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距，所述共反射点的叠加组合数据为多个共反射点的地震反射信号的叠加信号；

根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距，确定偏移距均匀度；

根据所述偏移距均匀度，确定二维宽线地震观测系统的多种观测方式；

对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，获得每种观测方式对应的叠加响应；

根据每种观测方式对应的叠加响应，从多种观测方式中，确定出二维宽线地震观测系统的最优观测方式。

本发明实施例提出一种二维宽线地震观测系统的观测方式确定装置，用以对二维宽线地震观测系统进行设计，成本低，精度高，该装置包括：

叠加组合间距确定模块，用于根据地震探勘区域的干扰波波长，确定共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距，所述共反射点的叠加组合数据为多个共反射点的地震反射信号的叠加信号；

偏移距均匀度确定模块，用于根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距，确定偏移距均匀度；

多种观测方式获得模块，用于根据所述偏移距均匀度，确定二维宽线地震观测系统的多种观测方式；

叠加响应分析模块，用于对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，获得每种观测方式对应的叠加响应；

最优观测方式确定模块，用于根据每种观测方式对应的叠加响应，从多种观测方式中，确定出二维宽线地震观测系统的最优观测方式。

本发明实施例还提出了一种计算机设备，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二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法。

本发明实施例还提出了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二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法的计算机程序。

在本发明实施例中，根据地震探勘区域的干扰波波长，确定共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距，所述共反射点的叠加组合数据为多个共反射点的地震反射信号的叠加信号；根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距，确定偏移距均匀度；根据所述偏移距均匀度，确定二维宽线地震观测系统的多种观测方式；对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，获得每种观测方式对应的叠加响应；根据每种观测方式对应的叠加响应，从多种观测方式中，确定出二维宽线地震观测系统的最优观测方式。在上述过程中，在确定偏移距均匀度时考虑了共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距和二维宽线地震观测系统的炮检距，采用这种方式确定的偏移距均匀度更准确；使得可以确定准确地二维宽线地震观测系统的多种观测方式，之后对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，并根据所述叠加响应，确定了最终的观测方式，而考虑了叠加响应确定的最优观测方式的准确度也非常高。

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为本发明实施例中二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法的流程图；

图2为本发明实施例中常规2R3S观测系统的示意图；

图3为本发明实施例中常规2R2S观测系统的示意图；

图4为本发明实施例中偏移距分布特征示意图；

图5为本发明实施例中2R3S观测系统的平行观测方式的示意图；

图6为本发明实施例中2R3S观测系统的单斜平行观测方式的示意图；

图7为本发明实施例中2R3S观测系统的栅栏型观测方式的示意图；

图8为本发明实施例中2R3S观测系统的炮点、检波点位置差分、镜像式观测方式的示意图；

图9为本发明实施例中2R3S观测系统的炮点、检波点位置差分、栅栏型观测方式1的示意图；

图10为本发明实施例中2R3S观测系统的炮点、检波点位置差分、栅栏型观测方式2的示意图；

图11为本发明实施例中2R3S观测系统的栅栏型观测方式3的示意图；

图12为本发明实施例中2R3S观测系统的炮点、检波点差分、单斜平行观测方式的示意图；

图13为本发明实施例中2R3S观测系统的炮点、检波点位置差分、交叉观测方式的示意图；

图14-图22分别为图5-图13对应的偏移距分布柱状图；

图23-图31分别为图5-图13对应的观测方式下2R3S观测系统的偏移距分布特征与叠加响应的对应关系；

图32为本发明实施例中2R2S观测系统的平行观测方式的示意图；

图33为本发明实施例中2R2S观测系统的栅栏型观测方式的示意图；

图34为本发明实施例中2R2S观测系统的交叉型观测方式的示意图；

图35为本发明实施例中2R2S观测系统的梯形观测方式的示意图；

图36为本发明实施例中2R2S观测系统的单斜平行观测方式的示意图；

图37为本发明实施例中2R2S观测系统的炮点、检波点位置差分、单斜平行观测方式的示意图；

图38为本发明实施例中2R2S观测系统的炮点、检波点位置差分、栅栏型观测方式的示意图；

图39为本发明实施例中2R2S观测系统的检波点位置差分、梯型观测方式的示意图；

图40为本发明实施例中2R2S观测系统的炮点、检波点差分、交叉型观测方式的示意图；

图41为本发明实施例中2R2S观测系统的单点激发—W型观测方式的示意图；

图42为本发明实施例中2R2S观测系统的炮点、检波点位置差分—W型观测方式的示意图；

图43-53为分别为图32-图42对应的观测方式下2R2S观测系统的偏移距分布特征与叠加响应的对应关系；

图54为本发明实施例中二维宽线地震观测系统的观测方式确定装置的示意图；

图55为本发明实施例中计算机设备的示意图。

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。

在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

发明人发现，现有的地震观测系统设计获取的地震数据反映在面元(CMP)属性上，面元属性包括方位角(direction)、覆盖次数(fold)、偏移距(offset)。不同的地震观测系统及观测方式，获取的地震数据的属性特征有差异，以往注重观测系统设计满足覆盖次数的要求，以及覆盖次数的大小对地震剖面的对比分析，忽略了偏移距的分布以及对地震剖面的影响，其实方位角、覆盖次数、偏移距数据是相互连动的，不能单独分析覆盖次数数据。根据覆盖次数与叠加响应分析，叠加技术所提高的信噪比与覆盖次数的平方成正比，在覆盖次数一定的情况下，干扰波压制的叠加响应与偏移距分布特征有关，包括偏移距分布的均匀性。如设计覆盖次数480次，但存在不同大小的偏移距重复，实际有效覆盖次数只有240次，其压噪特性与偏移距重复的480次的压噪特性一样。对于地震采集而言，240、480次覆盖次数的采集成本不一样，480次覆盖的采集成本，实际只有240次覆盖的叠加效果，相当于一个位置重复放炮激发，使得覆盖次数增加了，但地震资料的信噪比并没有得到提高。基于此，本发明实施例提出一种二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法。

图1为本发明实施例中二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤101，根据地震探勘区域的干扰波波长，确定共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距，所述共反射点的叠加组合数据为多个共反射点的地震反射信号的叠加信号；

步骤102，根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距，确定偏移距均匀度；

步骤103，根据所述偏移距均匀度，确定二维宽线地震观测系统的多种观测方式；

步骤104，对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，获得每种观测方式对应的叠加响应；

步骤105，根据每种观测方式对应的叠加响应，从多种观测方式中，确定出二维宽线地震观测系统的最优观测方式。

在本发明实施例中，在确定偏移距均匀度时考虑了共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距和二维宽线地震观测系统的炮检距，采用这种方式确定的偏移距均匀度更准确；使得可以确定准确地二维宽线地震观测系统的多种观测方式，之后对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，并根据所述叠加响应，确定了最终的观测方式，而考虑了叠加响应确定的最优观测方式的准确度也非常高。

具体实施时，本发明实施例二维宽线地震观测系统主要针对的2线3炮(2R3S)观测系统和2线2炮(2R2S)观测系统，其中图2为本发明实施例中常规2R3S观测系统的示意图，图3为本发明实施例中常规2R2S观测系统的示意图，本发明实施例即对上述两种常规的地震观测系统进行优化设计，通过确定最优观测方式来优化上述两种常规的地震观测系统。

在一实施例中，根据二维宽线地震观测系统的炮检距和所述叠加组合间距，确定偏移距均匀度，包括：

根据二维宽线地震观测系统的炮检距和所述叠加组合间距，确定覆盖次数；

根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距和覆盖次数，确定偏移距均匀度。

在上述实施例中，本发明实施例确定偏移距均匀度的方式是通过覆盖次数，覆盖次数为二维宽线地震观测系统的观测方式确定的重要参数。目前参数的选择主要以不同覆盖次数的剖面对比为主，但未考虑对噪音压制的要求，覆盖次数的选择要满足叠加技术对噪音压制的要求，则必须强化对勘探区域的干扰波特征的分析，只要满足叠加组合数据的组合间距小于最小干扰波波长的0.8倍，使得噪音得到了最大限度地压制。

在一实施例中，采用如下公式，根据地震探勘区域的干扰波波长，确定共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距：

d≤0.8λ_min (1)

其中，d为共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距；

λ_min为地震探勘区域的干扰波波长的最短波长。

上述实施例中，地震探勘区域的干扰波波长的最短波长可以通过干扰波调查获得。

在一实施例中，采用如下公式，根据二维宽线地震观测系统的炮检距和所述叠加组合间距，确定覆盖次数：

d＝(x_max-x_min)/(N-1) (2)

其中，d为共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距；

x_max为最大炮检距长度；

x_min为最小炮检距长度；

N为覆盖次数。

在上述实施例中确定的覆盖次数比现有技术中只采用覆盖次数的剖面对比分析确定的覆盖次数更准确。

在一实施例中，采用如下公式，根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距和覆盖次数，确定偏移距均匀度：

其中，d为共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距；

x_n-1和x_n为两个相邻炮检距的数值；

N为覆盖次数；

为偏移距均匀度。

在上述实施例中，偏移距均匀度是将每个偏移距间距的绝对偏差的绝对值求和，然后除以偏移距间隔数，作为偏移距分布的均匀度。值为0，则为偏移距分布均匀，为等间距分布，越靠近0值，偏移距分布越趋于均匀。

例如，图4为本发明实施例中偏移距分布特征示意图，覆盖次数N为13次，最大炮检距x_max为1030米，最小炮检距x_min为70米，叠加组合间距d为80米。由公式(3)，偏移距均匀度p＝80-(150-70)+80-(230-150)+80-(310-230+…….80-(1030-950)/(13-1)＝0。则此时炮检距为最佳分布状态。

在步骤103中，根据所述偏移距均匀度，确定二维宽线地震观测系统的多种观测方式，例如，平行观测方式、单斜平行观测方式、栅栏型观测方式等等。

在一实施例中，采用如下公式，对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，获得每种观测方式对应的叠加响应：

其中，k_o和x_oj分别为二维波数及偏移距；

S(k_o)为叠加响应；

ω_j是叠加组合数据j的加权因子；

N为覆盖次数。

对于等加权因子和等叠加组合间距的线性组合，公式(4)可变换为如下公式(5)：

叠加响应对噪音的压制效果，主要反映在CMP(共中心点)道集内的偏移距(炮检距)的变化规律，在覆盖次数相同的情况下，偏移距均匀度越小，则具有良好的地震叠加压噪效果。因此，可以根据叠加响应，确定地震叠加压噪效果，进而确定最优观测方式。

在一实施例中，根据每种观测方式对应的叠加响应，从多种观测方式中，确定出二维宽线地震观测系统的最优观测方式，包括：

分析每种观测方式对应的叠加响应对噪声的压制效果；

根据每种观测方式对应的叠加响应对噪声的压制效果，从多种观测方式中，确定出二维宽线地震观测系统的最优观测方式。

在上述实施例中，叠加响应对噪声的压制效果越好，对于观测方式最优。因此，确定了最优观测方式后，可根据此最优观测方式，来优化常规的地震观测系统，即前述的2R2S观测系统和2R3S观测系统，当然，其他类型的观测系统也在本发明的保护范围之内。

下面给出两个具体实施例，来说明本发明实施例提出的方法的具体应用。

案例一：以2R3S观测系统为例进行说明。

首先，根据公式(1)和(2)，确定覆盖次数，为100次；之后根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距和覆盖次数，确定偏移距均匀度。

之后，根据所述偏移距均匀度，确定二维宽线地震观测系统的多种观测方式。

表1为本发明实施例中2R3S观测系统的多种观测方式的示例，且表1中每种观测方式均有对应的图示，图5为本发明实施例中2R3S观测系统的平行观测方式的示意图，图6为本发明实施例中2R3S观测系统的单斜平行观测方式的示意图，图7为本发明实施例中2R3S观测系统的栅栏型观测方式的示意图，图8为本发明实施例中2R3S观测系统的炮点、检波点位置差分、镜像式观测方式的示意图，图9为本发明实施例中2R3S观测系统的炮点、检波点位置差分、栅栏型观测方式1的示意图，图10为本发明实施例中2R3S观测系统的炮点、检波点位置差分、栅栏型观测方式2的示意图，图11为本发明实施例中2R3S观测系统的栅栏型观测方式3的示意图，图12为本发明实施例中2R3S观测系统的炮点、检波点差分、单斜平行观测方式的示意图，图13为本发明实施例中2R3S观测系统的炮点、检波点位置差分、交叉观测方式的示意图。图14-图22分别为图5-图13对应的偏移距分布柱状图。

表1 2R3S观测系统的多种观测方式的示例

针对上述多种观测方式分析进行分析。

第一，观测方式：包括交替观测(图7、图8、图9、图10、图11、图13)和同一观测(图5、图6、图12)两大类。

第二，观测图形：包括栅栏型、交叉型、平行型、镜像型。

第三，炮点、检波点空间位置：

常规炮点、检波点布设：即将炮点、检波点位置投影在测线方向，每个炮点投影点位置有3炮点重合，每个检波点投影点位置有2个检波点重合(图5、图6、图7)，目前所采用的是图5的观测方式。

炮点、检波点差分布设：即将炮点、检波点位置投影在测线方向，每个炮点投影点位置有1个炮点，每个检波点投影点位置有1个检波点(图8、图9、图10、图11、图12、图13)。

第四，偏移距均匀度：根据公式(3)计算，对所有观测方式对应的偏移距均匀度进行分析，常规炮点、检波点布设(图5、图6、图7)时，无论采用何种观测方式，均匀度数值在8.52-8.72之间(见表一)，炮点、检波点差分布设，无论采用何种观测方式，均匀度数值在3.19-6.17(见表一)之间。

第五，常规炮点、检波点布设，参照图15-图16的偏移距分布图，这些图对应图5-图7的观测方式，不同大小偏移距“阶梯”分布或“锯齿”分布，说明偏移距大量重复现象。

第六，炮点、检波点差分布设，参照图17-图22偏移距分布图，这些图对应图8-图13的观测方式，从柱状图来看，不同大小偏移距“直线”分布，说明偏移距大小趋于均匀分布、且重复现象少。

结论：偏移距均匀度值越小，则偏移距分布越均匀，炮点、检波点差分布设有利于偏移距的均匀分布，根据偏移距均匀度确定观测方式时，可确定镜像型观测方式、栅栏型观测方式2为最佳观测方式，获得CMP面元内的偏移距分布相对均匀。

之后对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，获得每种观测方式对应的叠加响应，为了分析方便，上述地震观测系统的覆盖次数均采用100次。在覆盖次数相同的情况下，取干扰波速度1200m/s、最短波长6米，分析不同观测方式的叠加数据对噪音的压制情况，只要噪音压制幅度数值越大(-dB)、越稳定(波形没有剧烈起伏波动)，则压制效果越好，根据此判断进一步优选观测系统的观测方式。图23-图31分别为图5-图13对应的观测方式下2R3S观测系统的偏移距分布特征与叠加响应的对应关系，其中叠加响应采用压噪幅度表示。

第一，炮点、检波点空间位置常规布设：

由图23-图25获得的偏移距分布特征与叠加响应的对应关系可知，在覆盖次数相同的情况下，采用不同的观测方式，从噪音的压制幅度来看，在地震勘探有效波的频率(8Hz-88Hz)或波数(0.009-0.018)λ^-1范围内，叠加组合数据对噪音的压制均值在-30dB以上，不同频率的压制幅度在0-30dB上下波动(波形跳动频繁)，压制幅度极稳定。

第二，炮点、检波点空间位置差分布设：

由图26-图31获得的偏移距分布与叠加响应的对应关系可知，在覆盖次数相同的情况下，采用不同的观测方式，从噪音的压制幅度来看，在地震勘探有效波的(8Hz-88Hz)、波数(0.009-0.018)λ^-1范围内，叠加组合数据对噪音的压制均值在15-30dB附近，压制幅度比较稳定，不同观测方式，波形跳动幅度差异较小。

结论：从偏移距分布与噪音压制响应来看，炮点、检波点差分布设有利于提高叠加组合对噪音的压制效果；从观测方式来看，采用炮点、检波点差分布设，镜像型(图8)为2R3S观测系统的最佳观测方式。

通过上述偏移距均匀性计算公式，叠加组合响应分析，常规2R3S观测系统设计(图5)的炮点、检波点空间位置为常规布设，偏移距均匀度为8.7245(见表一)，叠加响应见图23；2R3S观测系统的最优观测方式如图8所述，炮点、检波点位置差分、镜像式观测方式，偏移距均匀度为3.194663(见表一)，叠加响应见图26，2R3S观测系统的次优观测方式如图10所示，炮点、检波点位置差分、栅栏型观测方式2，偏移距均匀度为3.287254(见表一)，叠加响应见图28。

从偏移距均匀性计算公式，得到初步优选的观测系统的观测方式，即炮点、检波点空间位置差分的镜像式观测方式、栅栏式2为最佳观测系统；从叠加响应分析，炮点、检波点空间位置差分的镜像式观测方式、栅栏式2为最佳观测系统为最佳观测系统。两者互相印证了优化设计方向的正确性。

因此，通过选择2R3S观测系统的最优观测方式，进一步提高了地震资料的信噪比及剖面质量，以及解决复杂地质问题的能力。

实施例二：以2R2S观测系统为例进行说明。

采用上述2R3S观测系统的分析方法，分析不同观测方式的偏移距分布的均匀性，由偏移距均匀度数值大小，确定2R3S观测系统的多种观测方式，如表2所示。图32为本发明实施例中2R2S观测系统的平行观测方式的示意图，图33为本发明实施例中2R2S观测系统的栅栏型观测方式的示意图，图34为本发明实施例中2R2S观测系统的交叉型观测方式的示意图，图35为本发明实施例中2R2S观测系统的梯形观测方式的示意图，图36为本发明实施例中2R2S观测系统的单斜平行观测方式的示意图，图37为本发明实施例中2R2S观测系统的炮点、检波点位置差分、单斜平行观测方式的示意图，图38为本发明实施例中2R2S观测系统的炮点、检波点位置差分、栅栏型观测方式的示意图，图39为本发明实施例中2R2S观测系统的检波点位置差分、梯型观测方式的示意图，图40为本发明实施例中2R2S观测系统的炮点、检波点差分、交叉型观测方式的示意图，图41为本发明实施例中2R2S观测系统的单点激发—W型观测方式的示意图，图42为本发明实施例中2R2S观测系统的炮点、检波点位置差分—W型观测方式的示意图。

表2 2R2S观测系统的多种观测方式的示例

偏移距均匀性分析：

第一，2R2S观测系统的观测方式包括交替观测方式(图33-图35、图38-图42)和同一观测方式(图32、图36、图37)两大类；

第二，观测图形：包括栅栏型、交叉型、梯形型、平行型、“W”或“之”型。

第三，炮点、检波点空间位置：包括常规炮点、检波点布设和炮点、检波点差分布设两类；

常规炮点、检波点布设：即将炮点、检波点位置投影在测线方向，每个炮点投影点位置有2个炮点重合，每个检波点投影点位置有2个检波点重合(图32、图33、图34、图35、图36、图41)，目前常规2R2S观测系统的观测方式如图32、41所示。

炮点、检波点差分布设：即将炮点、检波点位置投影在测线方向，每个炮点投影点位置有1个炮点，每个检波点投影点位置有1个检波点(图37、图38、图39、图40、图42)。

第四，偏移距均匀度：根据上述公式(3)计算，对所有观测方式对应的偏移距均匀度进行分析，常规炮点、检波点布设时，无论采用何种观测方式，偏移距均匀度在8.4-14.7之间(见表二)，炮点、检波点差分布设时，无论采用何种观测方式，偏移距均匀度在4.0-8.4(见表二)之间。

结论：偏移距均匀度值越小，则偏移距分布越均匀，炮点、检波点差分布设有利于偏移距的均匀性，因此，根据偏移距均匀度确定观测方式时，可确定栅栏型(图37)、交叉型(图39)为最佳观测方式。

之后对上述每种观测方式下的2R2S观测系统进行叠加响应分析，图43-53为分别为图32-图42对应的观测方式下2R2S观测系统的偏移距分布特征与叠加响应的对应关系，其中叠加响应采用压噪幅度(-dB)表示。

第一，常规炮点、检波点布设：

由图43-图47、图52获得的偏移距分布特征与叠加响应的对应关系可知，在覆盖次数相同的情况下，采用不同的观测方式，从噪音的压制幅度来看，在地震勘探有效波的频率(8Hz-88Hz)或波数(0.009-0.018)λ^-1范围内，叠加组合对噪音的压制均值在-30dB以上，图43、图44和图45中，出现周期性压制幅度的不稳定性，尤其是图52，采用W型观测方式，不同频率的压制幅度在-30dB上下波动(波形跳动频繁)，压制幅度极不稳定。

第二，差分炮点、检波点布设：

由图48-图51、图53获得的偏移距分布特征与叠加响应的对应关系可知，在覆盖次数相同的情况下，采用不同的观测方式，从噪音的压制幅度来看，在地震勘探有效波的主频(8Hz-88Hz)或波数(0.009-0.018)λ^-1范围内，叠加组合对噪音的压制均值在-30dB以下，除了图53而外，图48-图51压制幅度比较稳定，不同的观测方式，其压噪波形差异较小。

结论：从偏移距分布与叠加压噪响应图来看，炮点、检波点差分布设有利于偏移距分布的均匀性，从而提高叠加组合对噪音的压制效果；从观测方式来看，采用炮点、检波点差分设，单斜平行(图37)、栅栏型(图38)、交叉型(图40)为2R2S观测系统的最佳观测方式。

通过上述偏移距分布均匀性计算公式，叠加组合响应分析，常规2R2S观测系统设计(图32、41)的炮点、检波点空间位置为常规布，偏移距均匀度为10.25509、11.3214(见表二)，叠加响应见图43、52；2R2S观测系统最优观测方式如图37、图38、图40，炮点、检波点空间位置为差分布设，偏移距均匀度值为4.4639、4.4939(见表二)，叠加响应见图48、图49、图51。

从偏移距分布均匀性计算公式，得到初步优选的观测系统的观测方式，即差分炮点、检波点空间位置，栅栏式、交叉式、单斜平行式为最佳观测方式；从叠加组合响应分析，差分炮点、检波点空间位置，栅栏式、交叉式、单斜平行式为最佳观测系统。两者互相印证了优化设计方向的正确性。

因此：通过选择2R2S观测系统的最优观测方式，进一步提高了地震资料的信噪比及剖面质量，以及解决复杂地质问题的能力。

本发明实施例还提出一种二维宽线地震观测系统的观测方式确定装置，其原理与二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法类似，这里不再赘述。

综上所示，在本发明实施例提出的方法中，根据地震探勘区域的干扰波波长，确定共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距，所述共反射点的叠加组合数据为多个共反射点的地震反射信号的叠加信号；根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距，确定偏移距均匀度；根据所述偏移距均匀度，确定二维宽线地震观测系统的多种观测方式；对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，获得每种观测方式对应的叠加响应；根据每种观测方式对应的叠加响应，从多种观测方式中，确定出二维宽线地震观测系统的最优观测方式。在上述过程中，在确定偏移距均匀度时考虑了共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距和二维宽线地震观测系统的炮检距，采用这种方式确定的偏移距均匀度更准确；使得可以确定准确地二维宽线地震观测系统的多种观测方式，之后对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，并根据所述叠加响应，确定了最终的观测方式，而考虑了叠加响应确定的最优观测方式的准确度也非常高。

图54为本发明实施例中二维宽线地震观测系统的观测方式确定装置的示意图，如图54所示，该装置包括：

叠加组合间距确定模块5401，用于根据地震探勘区域的干扰波波长，确定共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距，所述共反射点的叠加组合数据为多个共反射点的地震反射信号的叠加信号；

偏移距均匀度确定模块5402，用于根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距，确定偏移距均匀度；

多种观测方式获得模块5403，用于根据所述偏移距均匀度，确定二维宽线地震观测系统的多种观测方式；

叠加响应分析模块5404，用于对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，获得每种观测方式对应的叠加响应；

最优观测方式确定模块5405，用于根据每种观测方式对应的叠加响应，从多种观测方式中，确定出二维宽线地震观测系统的最优观测方式。

在一实施例中，叠加组合间距确定模块具体用于：

d≤0.8λ_min

其中，d为共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距；

λ_min为地震探勘区域的干扰波波长的最短波长。

在一实施例中，偏移距均匀度模块具体用于：

根据二维宽线地震观测系统的炮检距和所述叠加组合间距，确定覆盖次数；

根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距和覆盖次数，确定偏移距均匀度。

在一实施例中，偏移距均匀度模块具体用于：

采用如下公式，根据二维宽线地震观测系统的炮检距和所述叠加组合间距，确定覆盖次数：

d＝(x_max-x_min)/(N-1)

其中，d为共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距；

x_max为最大炮检距长度；

x_min为最小炮检距长度；

N为覆盖次数。

在一实施例中，偏移距均匀度确定模块具体用于：

采用如下公式，根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距和覆盖次数，确定偏移距均匀度：

其中，d为共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距；

x_n-1和x_n为两个相邻炮检距的数值；

N为覆盖次数；

为偏移距均匀度。

在一实施例中，叠加响应分析模块具体用于：

采用如下公式，对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，获得每种观测方式对应的叠加响应：

其中，k_o和x_oj分别为二维波数及偏移距；

S(k_o)为叠加响应；

ω_j是叠加组合数据j的加权因子；

N为覆盖次数。

在一实施例中，最优观测方式确定模块具体用于：

分析每种观测方式对应的叠加响应对噪声的压制效果；

根据每种观测方式对应的叠加响应对噪声的压制效果，从多种观测方式中，确定出二维宽线地震观测系统的最优观测方式。

综上所示，在本发明实施例提出的装置中，根据地震探勘区域的干扰波波长，确定共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距，所述共反射点的叠加组合数据为多个共反射点的地震反射信号的叠加信号；根据二维宽线地震观测系统的炮检距、所述叠加组合间距，确定偏移距均匀度；根据所述偏移距均匀度，确定二维宽线地震观测系统的多种观测方式；对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，获得每种观测方式对应的叠加响应；根据每种观测方式对应的叠加响应，从多种观测方式中，确定出二维宽线地震观测系统的最优观测方式。在上述过程中，在确定偏移距均匀度时考虑了共反射点的叠加组合数据的叠加组合间距和二维宽线地震观测系统的炮检距，采用这种方式确定的偏移距均匀度更准确；使得可以确定准确地二维宽线地震观测系统的多种观测方式，之后对每种观测方式下的二维宽线地震观测系统进行叠加响应分析，并根据所述叠加响应，确定了最终的观测方式，而考虑了叠加响应确定的最优观测方式的准确度也非常高。

本申请的实施例还提供一种计算机设备，图55为本发明实施例中计算机设备的示意图，该计算机设备能够实现上述实施例中的二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法中全部步骤，所述电子设备具体包括如下内容：

处理器(processor)5501、存储器(memory)5502、通信接口(CommunicationsInterface)5503和总线5504；

其中，所述处理器5501、存储器5502、通信接口5503通过所述总线5504完成相互间的通信；所述通信接口5503用于实现服务器端设备、检测设备以及用户端设备等相关设备之间的信息传输；

所述处理器5501用于调用所述存储器5502中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法中的全部步骤。

本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，能够实现上述实施例中的二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法中全部步骤，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的二维宽线地震观测系统的观测方式确定方法的全部步骤。

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。