درونیابی رکورد لرزه ای بروش تبدیل فوریه ی ضدنشت و تعقیب تطبیقی

معمولاً در مراحل مختلف پردازش داده های لرزه ای فرض بر آن است که داده لرزه ای بصورت منظم در مکان و زمان نمونه برداری شده است. با توجّه به فن آوری های مورد استفاده در برداشت داده های لرزه ای، این داده ها در امتداد زمان بصورت کاملاً منظّم و به اندازه ی کافی متراکم نمونه برداری می شوند. اما اغلب در عمل به دلیل محدودیت های عملیاتی، عدم دسترسی به نقطه ی مورد نظر، نقص دستگاهی و یا گاهاً مسائل مالی و اقتصادی در امتداد مکان فرض فوق صادق نمی باشد. از طرف دیگر ثابت شده است که نتیجه ی بسیاری از پردازش های لرزه ای موجود به منظّم بودن و تراکم مناسب داده های ورودی بستگی دارد. از این رو امروزه درونیابی داده های لرزه ای و بازسازی آنها بر روی یک شبکه با نمونه برداری منظم، یکی از حلقه های مهم از زنجیره ی پردازش داده های لرزه ای و از مهم ترین بحث های رایج در تحقیقات این حوزه بشمار می آید. لزوم امر درونیابی موجب تولّد روش های مختلفی برای انجام این امر گردیده است. در بسیاری از نرم افزارهای پردازش لرزه ای موجود، این کار با انتقال مستقیم ردلرزه ها (گاهاً با اعمال تغییرات جزئی روی ردلرزه ها) که به خانک بندی (binning) معروف است صورت می گیرد. این عمل یکی از منابع اصلی ایجاد خطا در مقاطع لرزه ای است. از طرف دیگر روش های محاسباتی دیگری نیز جهت درونیابی و بازسازی داده های لرزه ای بر روی یک شبکه ی منظّم مورد استفاده قرار گرفته اند. دسته ای از این روش ها و به کمک قوانین فیزیک انتشار امواج و با حل معادله ی موج و رابطه ی کیرشهف، داده های لرزه ای را بر روی نقاط موردنظر بازسازی می کنند. علیرغم قابلیّت و کارایی این گونه روش ها، نیاز به داشتن اطّلاعات اولیّه دقیق در مورد مدل سرعت و زمین شناسی محیط و محاسبات زیاد استفاده از آنها را محدود می سازد. تاکنون روش های ریاضیاتی دیگری نیز با استفاده از طرّاحی فیلتر پیشگو و تبدیلات ریاضیاتی و روش هایی نیز با استفاده از کاهش مرتبه ی ماتریس داده ها جهت درونیابی داده های لرزه ای مورد استفاده قرار گرفته اند. هر کدام از این روش ها با توجّه به فرض های مورد استفاده، حجم محاسبات، نوفه ، نوع نمونه-برداری و تراکم داده ی ورودی محدودیت هایی در اجرا و نقایصی در نتیجه ی نهایی خود دارند. یکی از تبدیلات مهم و رایج در ریاضیات و بحث پردازش سیگنال که در شاخه های متعدد علوم و مهندسی مورد استفاده قرار می گیرد تبدیل فوریه است. در لرزه شناسی پس از بدست آوردن طیف فوریه ی داده، می توان آن را بر روی هر شبکه ی دلخواهی بازسازی کرد. نمونه برداری نامنظّم سبب می شود که انرژی هر فرکانس موجود در داده به سایر فرکانس ها نشت کرده و در طول طیف فوریه پخش گردد. در این پایان نامه پس از معرّفی روشی برای محاسبه ی طیف فوریه که از نشت فرکانسی جلوگیری می-کند، با برنامه نویسی در محیط متلب (matlab) ، برنامه ای تدوین و از آن برای درونیابی انواع داده های لرزه ای استفاده می-شود. پردازش دیگری که در فن آوری های امروزی مورد استفاده قرار می گیرد تعقیب تطابق نام دارد. این پروسه جهت تبدیلات زمان فرکانسی و یافتن محتوی فرکانسی سیگنال ها معرّفی شده است. در ژئوفیزیک از تعقیب تطابق برای ایجاد نشانگر لرزه ای تک بسامد استفاده شده است. در این تحقیق پس از معرفی آلگوریتمی جهت تجزیه ی سیگنال های نامنظّم با استفاده از تعقیب تطابق، نرم افزاری را در محیط متلب بر اساس آن تدوین و انواع داده های لرزه ای دو بعدی را درونیابی می کنیم. فرض همدوس بودن رویداد های لرزه ای و تنک بودن طیف فرکانسی که اساس کار روش های درونیابی تبدیل فوریه ی ضدنشت و تعقیب تطابق است همواره در داده های لرزه ای موجود صادق است. توانایی و سادگی بسط این روش ها به ابعاد بالاتر سبب افزایش چشمگیر دقت نتایج آنها می شود. در کنار سادگی و قابل فهم بودن این روش ها، عدم نیاز به اطلاعات اولیه نظیر توزیع سرعت و تعداد و شیب رویدادهای زمین شناسی، بازسازی داده های کاملاً نامنظّم، حذف دگرنامی، بازسازی داده ها در محل های اصلی بصورت دقیق و سرعت قابل قبول نسبت به برخی از روش های موجود حاکی از توانایی بالای آنها است. نتایج حاصل از اعمال این روش ها برروی انواع داده های لرزه ای مصنوعی و واقعی در این تحقیق کارایی و قابلیت این روش ها را نمایان می سازد.