快速ＴＡＵＰ變換模塊在ＦＯＣＵＳ下的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用

在目前地震資料處理軟件中，因FOCUS圖形界面好，工具菜單布置合理，相對(duì)其它處理軟件所占比例要高，然而有些模塊運(yùn)算速度相對(duì)其它處理軟件運(yùn)算速度要慢很多，F(xiàn)OCUS下處理人員要求能改進(jìn)相應(yīng)的模塊，使之提高處理速度。

近幾年，利用TAUP域處理來(lái)壓制多次波和提高信噪比已成為一項(xiàng)非常有特色的處理技術(shù)，應(yīng)用在多個(gè)區(qū)塊的資料處理中，取得了非常好的效果。而在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，ITA系統(tǒng)下的TAUP變換模塊運(yùn)算速度很快，而FOCUS系統(tǒng)下的TAUP變換模塊運(yùn)算速度很慢，致使在用FOCUS系統(tǒng)進(jìn)行批量生產(chǎn)時(shí)，TAUP域處理的效率很低，不利于提高生產(chǎn)效率。本文考慮采用一些快速算法，編寫(xiě)FOCUS系統(tǒng)下的快速TAUP變換模塊。經(jīng)過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)的測(cè)試對(duì)比，新編快速TAUP變換模塊在相同變換參數(shù)情況下的計(jì)算速度比原有模塊快1.3-3倍；可以提高TAUP域處理的效率。

1方法原理

對(duì)TAUP變換的原理，這里不在敘述，僅列出變換公式。設(shè)地震波場(chǎng)為 ， 為變換波場(chǎng)，TAUP正、反變換由下式定義：

正變換 ：

從時(shí)間域的直線變換到TAUP域?yàn)橐稽c(diǎn)，雙曲線變換到TAUP為橢圓，如圖1、圖2。利用同相軸在TAUP域的特點(diǎn)，可以壓制線性干擾、多次波以及波場(chǎng)分離等處理。

2算法實(shí)現(xiàn)

TAUP變換算法可以在時(shí)間－空間域和頻率－波數(shù)域?qū)崿F(xiàn)，且正反變換過(guò)程可逆。

時(shí)間－空間域：

為了提高變換速度，用 C語(yǔ)言編寫(xiě)了FFT、褶積、插值等子程序，與Fortran語(yǔ)言混合編程，實(shí)現(xiàn)FOCUS系統(tǒng)下的快速TAUP變換模塊，運(yùn)算速度大幅度提高。另外，增加了MASK功能，可以有效地壓制變換過(guò)程中高p值部位引起的假頻現(xiàn)象。

3快速TAUP變換模塊使用說(shuō)明

3.1基本功能

TAUP模塊將疊前數(shù)據(jù)從T-X域變換到T-P域，或從T-P域反變換到T-X域，與SLNFOW和SLNINV的功能一樣，但是這里采用了快速算法，計(jì)算速度比SLNFOW和SLNINV快，而且增加了MASK功能，可以有效地壓制變換過(guò)程中高P值部分引起的假頻。TAUP模塊提供兩種算法，一種在T-X域進(jìn)行，一種在F-K域進(jìn)行。T-X域變換的計(jì)算時(shí)間只有SLNFOW和SLNINV的70%左右；F-K域變換的計(jì)算速度更快，僅有SLNFOW和SLNINV的30%左右。

3.2 模塊使用說(shuō)明

3.2.1 TAUP模塊參數(shù)表

3.2.2 TAUP模塊參數(shù)說(shuō)明

CALL卡是指調(diào)用卡。其中TAUP是指模塊名；TYPE是指定變換所采用的算法。

FORWARD卡指定義正變換的參數(shù)。其中FORWARD指正變換卡片標(biāo)識(shí)；PMIN是指定義變換的最小P值。 DP指定義射線參數(shù)P的增 量。NP指定義變換的總射線數(shù)，如果該值小于記錄道數(shù)，則取記錄道數(shù)；FMIN指定義頻率的最小值。

MASK 卡定義TAPER道數(shù)與方式。其中MASK指MASK卡片標(biāo)識(shí)；LTAP指左邊濾波道數(shù)； LPOW指左邊濾波指數(shù)； RTAP指右邊濾波道數(shù)；RPOW指右邊濾波指數(shù)。

INVERSE卡指定義反變換的參數(shù)。其中INVERSE指反變換卡片標(biāo)識(shí)；NTR指最大記錄道數(shù)；FMIN指頻率最小值，該卡只在TYPE為FK時(shí)有效；NRHO指RHO濾波點(diǎn)數(shù)，該卡只在TYPE為T(mén)X時(shí)有效。

4 TAUP變換應(yīng)用效果及分析

4.1模型數(shù)據(jù)

為了驗(yàn)證TAUP正反變換的正確性，用理論合成記錄做TAUP正反變換處理，從模型數(shù)據(jù)來(lái)看，變換結(jié)果是正確的，如圖3所示。

4.2實(shí)際野外數(shù)據(jù)

實(shí)際數(shù)據(jù)選取某地區(qū)86W285測(cè)線，該測(cè)線950炮，5s，2ms采樣，120道，2020個(gè)CDP。選取該測(cè)線的某個(gè)處理流程作為測(cè)試流程，該流程包含F(xiàn)OCUS版本的TAUP變換模塊SLNFOW和 SLNINV。分別用新編寫(xiě)的TX域正反變換、FK域正反變換和FK域正變換TX域反變換來(lái)替換這兩個(gè)模塊，變換參數(shù)一致。在SUN工作站上用一個(gè)CPU分別運(yùn)行這幾個(gè)作業(yè)，結(jié)果如表2及圖4、圖5所示。（ 單位：小時(shí)）

結(jié)束語(yǔ)

從上面的模型數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)應(yīng)用效果和效率我們可以得出以下結(jié)論：

１ 新編寫(xiě)的快速TAUP變換模塊計(jì)算結(jié)果正確。

２ 新模塊的TX域算法比FOCUS模塊快1.3倍左右，F(xiàn)K域算法比FOCUS模塊快3倍左右。

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