基于振幅一致性残差卷积编码-解码器的不规则缺失数据重建

王志勇; 刘国昌; 王梓旭; 郭严粮; 秦晨

doi:10.13278/j.cnki.jjuese.20240078

吉林大学学报(地球科学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (04) : 1336 -1350. DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.20240078

基于振幅一致性残差卷积编码-解码器的不规则缺失数据重建

王志勇, 刘国昌, 王梓旭, 郭严粮, 秦晨

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摘要

地震数据重建方法是地震信号处理中提高采样密度和获取完整波场信息的重要途径。野外勘探采集数据受到地表条件以及成本控制的限制，往往是不完整的或采样不规则的，因此研究不规则地震信号重建方法具有重要意义。本文基于不规则地震数据可以看作是规则完整数据的随机稀疏、两者在数据区间内数学统计分布高度一致、在稀疏域的表现具有极高相似性的假设，提出通过残差卷积编码-解码器将数据降维到稀疏域再升维的方法实现数据重建。进一步地，针对地震衰减导致的振幅深浅层不一致问题，以及不同数据间数学统计分布差异过大现象严重影响神经网络的训练和泛化问题，对网络的输入数据进行振幅一致性校正处理，平衡能量。合成数据算例证明了提出方法比传统二维预测误差滤波器和残差网络插值方法精度更高，比传统三维预测误差滤波器插值方法效率更快。不同的野外陆地和海洋数据算例都取得了较好的重建结果，证明该方法极大地增大了网络的泛化能力，降低了网络的训练难度。