Um dos principais objetivos da sismologia é a
recuperação dos
parâmetros de subsuperfície através de dados
sísmicos de
reflexão (inversão). A principal dificuldade para
alcançar este
objetivo é que os dados são geralmente de banda limitada
no domínio
da freqüência. Um método de
deconvolução, com extrapolação do
espectro para fora da banda do sinal de entrada,
é aplicado em dados sintéticos e reais considerando
diversas situaçães.
O método usa programação linear na
minimização da norma $\ell_1$ com
o objetivo de obter uma resposta impulsiva que tenha o caráter
de um
trem de impulsos esparsos. Assim, somente as maiores
feiçães
geológicas são obtidas. Considerou-se a
aplicação do método
quando o pulso sísmico não é conhecido. Uma
estimativa de um pulso
de fase mínima é obtida, sendo o espectro dos
traços previamente
suavizados para atenuar o efeito da não aleatoriedade da resposta
impulsiva, utilizando para isto dois métodos: um consistente com
o
critério de máxima entropia, e o outro fazendo uma
filtragem no
domínio do cepstro real. A aplicação da
deconvolução
$\ell_1$ a dados com
ruído, utilizando o pulso de fase mínima estimado, produz
resultados
comparáveis àqueles obtidos com a hipótese do
pulso conhecido.
Resultados foram obtidos quando aplicado a dados reais considerando o
problema em duas etapas: a primeira é a etapa convencional,
sendo uma
deconvolução de fase zero sem extrapolação
da banda, e na segunda, a
deconvolução $\ell_1$ propriamente dita é aplicada
para a
extrapolação. Os resultados são comparados aos
obtidos com um
método que usa o
modelamento auto-regressivo para a extensão do espectro, sendo
esses
também utilizados na recuperação da
impedância acústica do meio.
Um algoritmo alternativo ao de programação linear
é aplicado, partindo
de uma solução de mínimos quadrados para
iterativamente obter
uma solução próxima daquela obtida com
mínima norma $\ell_1$.
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One of the main goals of reflection seismology is
the recovery of the subsurface parameters. The first difficulty in
achieving this goal is the band-limited nature of the seismic data. A
method of deconvolution with band extrapolation is applied to synthetic
and real data considering various situations. The method employs linear
programming to minimize the $\ell_1$ norm of the output to construct an
impulse response with a sparse spike train character, thus obtaining
only
the major geological features. The method is considered when the source
wavelet is unknown. A minimum phase wavelet is estimated by means of the
Hilbert transform using a smoothed amplitude spectrum which is computed
in
two different ways. The first method is consistent with the principle
of
maximum entropy, and the second uses low pass filtering of the real
cepstrum. Applications of $\ell_1$ deconvolution to noisy synthetic data
using the minimum phase estimated wavelet produced results which closely
resemble results with a known wavelet. Application to real data is
performed in two steps. The first step is a conventional zero phase
deconvolution, and the second is the $\ell_1$ deconvolution with band
extrapolation. The results are compared with the results of the AR
algorithm of spectral prediction, and both approaches are used for the
recovery of the acoustic impedance. An alternative algorithm to linear
programming which begins with a least squares solution and iterates to
obtain an approximate $\ell_1$ solution is also applied.
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