Способ для повышения отношения сигнала к шуму сейсмических данных путём использования частотно – зависимого ослабления шума истинных относительных амплитуд

008529 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способам повышения отношения сигнала к шуму (с/ш) в сейсмических данных, а более конкретно, к способам, в которых используют весовое суммирование для ослабления шума в сейсмических трассах. Уровень техники Сейсмические данные, получаемые при полевых работах, включают в себя сигналы от подземных пластов, а также шум. Сигналы создаются акустическими волнами, преломленными или отраженными от слоев пород ниже поверхности земли. Большая часть исходных наземных или морских сейсмических данных хорошо соответствует модели отраженного сигнала с аддитивным и/или сверточным шумом. Шум может быть обусловлен рядом источников, например, питающими линиями, вызван вибрациями двигателей и звуками животных. В данных морских исследований все, начиная от волнения, шума буксировки и винтов и кончая создаваемыми взрывами прямыми волнами, преломлениями и многократными отражениями от транспортных судов, от китообразных и оборудования других сейсмических партий,действует как аддитивный шум по отношению к отраженному сигналу. Источники сверточных шумов,аналогичных шумам, обусловленным связью приемника и источника, шумам обработки и системным шумам, представляют те виды шумов, которые также должны быть компенсированы. Шумы различных видов снижают эффективность конечных результатов обработки сейсмических данных, поскольку шум может подавлять сигнал. В таких случаях может быть трудно, если не невозможно, интерпретировать и численно характеризовать сигнал. В середине 1960-х годов фирмой Geophysical Services Inc. (GSI) были изобретены различные способы ослабления шума, и они были успешно использованы для извлечения сигналов из вибросейсмических данных по свип-сигналам, зарегистрированным в районах с экстремальным количеством источников техногенных шумов. Основополагающий принцип различных способов ослабления шума вытекает из того, что сейсмические данные состоят из сигналов с почти равномерной интенсивностью и из большого количества источников аддитивного шума. В случае вибросейсмических свип-сигналов до суммирования с другими свип-сигналами выборкам придают веса, обратно пропорциональные локальной оценке мощности шума. Чем меньше мощность во вступлении, тем более вероятно, что вступление представляет собой сигнал. Способы для повышения отношения сигнала к шуму в сейсмических данных описаны в многочисленных патентах. Например, один способ изложен в патенте США 3398396 (Embree). В этом способе используют усиление каждой трассы как функцию обратного отношения полной мощности в каждой трассе в сравнении с другой трассой. Затем усиленные трассы объединяют в группу модифицированных трасс. Было также показано, что входные сейсмические данные могут быть взвешены в зависимости от мощности в частотных составляющих или диапазонах. Сигналы, отделенные с учетом частот, модулируют частотно-зависимой, основанной на шуме корректирующей функцией, а затем суммируют для получения улучшенных выходных трасс. Второй способ изложен в патенте США 5138583 (Wason et al.). Этот способ предложен для ослабления когерентного и некогерентного шума в сейсмических сигналах. Сейсмические сигнальные данные преобразуют из пространственно-временной области, используя область преобразования Радона. В области преобразования Радона когерентный шум ослабляют путем мьютинга, а некогерентный шум ослабляют суммированием с весовыми коэффициентами. Данные, оставшиеся в области преобразования Радона, преобразуют обратно в пространственно-временную область путем обратного преобразования Радона. Каждый из этих способов имеет недостатки. В этих способах не получают амплитуды выходных трасс с сохранением истинной относительной амплитуды в пределах общего массива сейсмических данных. В этих предшествующих методах мощность шума аппроксимируют полной мощностью трассы,которая некорректно изменяется в зависимости от амплитуд сигнала. Истинная относительная амплитуда сигнала привязана к изменениям сигнальной компоненты выходной амплитуды и, при этом, прямо пропорциональна относительным изменениям коэффициента отражения от подземной границы раздела. Другой недостаток заключается в ограничениях этих методов определенными координатами данных,такими, как геометрия общего пункта возбуждения и общего пункта приема или координаты данных Радона. Кроме того, в этих способах алгоритмы взвешивания не обеспечивают адаптивной параметризации данных по оценке шума. Существует необходимость в способе повышения отношения сигнала к шуму сейсмических данных, в котором были бы устранены недостатки описанных выше способов. Сущность изобретения Технической задачей настоящего изобретения является создание способа для повышения отношения сигнала к шуму в сейсмических данных путем использования нового алгоритма частотно-зависимого взвешивания шума истинных амплитуд. Другой задачей является создание способа, в котором предпочтительно, чтобы веса вычислялись на основании статистики мощности трасс путем использования весовой функции истинных относительных амплитуд, которая обеспечивает возможность получения преимуществ от нормированного взвешенного суммирования шумов.-1 008529 Еще одной задачей является создание улучшенной выходной трассы для каждой входной трассы из ансамбля трасс путем использования алгоритма зависимого от времени и частоты взвешивания истинных относительных амплитуд. Еще одной задачей является сохранение истинных относительных амплитуд в пределах каждого ансамбля трасс, а также на протяжении всего набора ансамблей трасс, содержащих массив сейсмических данных. Дополнительной задачей является создание общего способа повышения отношения сигнала к шуму,который может быть использован итерационно для формирования распределений шума выходных трасс ансамбля. Еще одной задачей является создание общего способа, который не ограничен одним набором координат данных, таких как время, удаление или глубина, или тау, или угол заглубления. Скорее способ может быть применен к ряду оптимальных систем координат для достижения ряда целей путем использования соответствующих переносов системы координат. Поставленная задача согласно настоящему изобретению решена путем создания способа для повышения отношения сигнала к шуму (с/ш) сейсмических данных с сохранением истинных относительных амплитуд сигналов во всем массиве данных сейсмических трасс, в котором сначала регистрируют набор входных трасс, причем входные трассы состоят из амплитуд трасс, каждая из которых содержит сигнал и шум, а также имеют первую и вторую общие координаты, которыми обычно являются время и удаление,соответственно, сортируют входные трассы во множество ансамблей входных трасс, при этом каждая трасса ансамбля имеет общие первую и вторую координаты, первыми координатами являются время,глубина или тау, вторыми координатами являются удаление от пункта взрыва до группы сейсмических приемников или угол отражения и т.д. Каждый ансамбль входных трасс предварительно обрабатывают на основе скоростной модели, чтобы получить ансамбль совмещенных трасс, которые имеют совмещенные сигналы. Предпочтительно,чтобы затем каждый ансамбль совмещенных трасс был разложен в один или несколько частотных диапазонов трасс. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения затем вычисляют зависимую от времени мощность трассы в каждой трассе каждого частотного диапазона. Точно так же теоретически вычисляют зависимую от времени мощность сигнальной трассы в каждом частотном диапазоне. Кроме того, после этого предпочтительно оценивают максимально достижимое отношениесигнала к шуму на каждом шаге по времени в пределах каждого частотного диапазона. Далее вычисляют среднеквадратические веса w инверсного шума для среднеквадратического значения сигнала, для каждого шага по времени, для каждой трассы в частотном диапазоне. Алгоритмы взвешивания, используемые для вычисления весов, идеально обеспечивают адаптивную параметризацию данных оценки шума. То есть параметры в алгоритме взвешивания могут быть скорректированы для учета характеристик шума, таких как степень пространственной когерентности, степень гауссова распределения шума в противоположность степени негауссова распределения и т.д. Кроме того, эти веса вычисляют так, что когда используют настоящий способ повышения отношения сигнала к шуму трасс, истинная относительная амплитуда сигнала выходных трасс соответствует истинной относительной амплитуде сигнала входных трасс. Амплитуды трасс в каждом частотном диапазоне преобразуют, используя вычисленные веса, чтобы образовать амплитуды улучшенных трасс сигналов с истинными относительными амплитудами. Амплитуды улучшенных трасс частотных диапазонов перекомпоновывают, чтобы образовать амплитуды выходных трасс, имеющие повышенное отношение сигнала к шуму относительно амплитуд соответствующих входных трасс ансамбля. Затем трассы для каждого из остальных ансамблей амплитуд входных трасс обрабатывают аналогичным образом, чтобы образовать множество ансамблей амплитуд выходных трасс, имеющих повышенное отношение сигнала к шуму. Краткое описание чертежей Эти задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются приведенным нижеследующим описанием со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых фиг. 1 изображает рабочую диаграмму, отражающую этапы преобразования ансамбля входных трасс в улучшенные выходные трассы сигналов согласно изобретению; фиг. 2 - блок-схема последовательности операций, отражающая этапы, используемые в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения для усиления амплитуд сейсмических трасс из массива сейсмических данных; фиг. 3 - диаграммы вариаций весов истинных амплитуд в зависимости от параметров весовой функции и среднеквадратических значений трасс согласно изобретению; фиг. 4 А, В, С - графические изображения ансамбля входных трасс, ансамбля выходных трасс с повышенным отношением сигнала к шуму и разностей между входными и выходными трассами согласно изобретению;-2 008529 фиг. 5 А, В, С, D, Е, F, G - изображения одного входного ансамбля (А), трех выходных ансамблей(В, С, D), образованных при различных заданиях параметров весовой функции, и трех разностных ансамблей (Е, F, G) согласно изобретению. Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретенияI. Согласно настоящему изобретению вычисляют и используют веса, применяя которые к входным сейсмическим данным получают выходные сейсмические данные, имеющие амплитуды трасс с повышенным отношением сигнала к шуму и с минимальным искажением относительных амплитуд сигнала между трассами. На фиг. 1 показан пример, где ансамбль входных сейсмических трасс разложен в четырех частотных диапазонах амплитуд трасс. Эти амплитуды трасс обрабатывают в соответствии с этапами настоящего изобретения, используя уникальный набор весов инверсного шума истинных относительных амплитуд, с помощью которых получают частотные диапазоны, имеющие повышенные амплитуды трасс. Затем эти частотные диапазоны перекомпоновывают, чтобы образовать выходную трассу для каждой входной трассы из ансамбля. Амплитуды выходных сейсмических трасс имеют повышенное отношение сигнала к шуму по сравнению с амплитудами входных сейсмических трасс. Кроме того, выходные относительные амплитуды сигналов, по существу, не изменяются по сравнению с входными относительными амплитудами сигналов. Предпочтительно вычислять веса в отдельных, перекрывающихся частотных диапазонах, чтобы осуществлять согласование с вариациями частотно-зависимых отношений сигнала к шуму. В идеальном случае оценки мощности шума вычисляют по статистике Гильберта для мощности трасс огибающих и заданному максимальному отношению сигнала к шуму или по максимальному отношению сигнала к шуму, определяемому из данных. Относительные и абсолютные взаимосвязи сигналов сохраняют в пределах группы трасс путем использования для группы трасс нормированной взвешенной аппроксимации модели амплитуд типа Цепритца.II. Способ ослабления шумов истинных относительных амплитуд сигналов осуществляется следующим образом. На фиг. 2 показана блок-схема последовательности операций предпочтительного варианта осуществления способа 100 для повышения отношения сигнала к шуму в сейсмических данных, в котором использован алгоритм ослабления шумов истинных относительных амплитуд сигналов. Ниже подробно описаны этапы 110-210 способа 100. Этап 110: регистрация входных трасс. Первый этап 110 заключается в регистрации входных трасс, содержащих множество амплитуд. Например, входными трассами могут быть исходные сейсмические данные сейсморазведочных исследований. В качестве альтернативы входные трассы могут быть из данных, ранее обработанных с помощью последовательности операций обработки данных сейсморазведки. Амплитуды входных трасс имеют составляющие как сигнала, так и шума. Сигнальная составляющая амплитуд образуется вследствие отражений от подземных границ раздела. Шумовая составляющая может быть образована многочисленными источниками, включая источники окружающей среды, техногенные и создающие взрывы источники. Часто шум может подавлять сигнал, так что сигнал на трассах вообще не может быть распознан. Каждая входная трасса имеет первую общую координату и по меньшей мере одну общую вторую координату. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первой общей координатой является время. В качестве альтернативы первой общей координатой может быть глубина или тау. Вторая общая координата, характеризующая входные трассы, может включать в себя, но без ограничения ими,координаты общего пункта взрыва, общего пункта приема, общей глубинной точки, общего параметра тау, общих углов и общих точек удаления или отражения. Настоящий способ можно эффективно использовать при нескольких различных общих координатах. Этап 120: сортировка входных трасс в ансамбли входных трасс. Следующим этапом 120 является сортировка входных трасс в многочисленные ансамбли входных трасс. Каждая из трасс в ансамбле имеет вторую общую координату. Например, второй общей координатой могут быть координаты общего удаления или общей глубинной точки, или общего пункта взрыва или приема. Этап 130: предварительная обработка амплитуд входных трасс для получения ансамбля амплитуд трасс, которые имеют совмещенные сигналы. Следующий этап 130 заключается в предварительной обработке амплитуд входных трасс ансамбля так, чтобы их сигналы совместились в пределах первой общей координаты, например, времени. В результате получают ансамбль амплитуд трасс, имеющих совмещенные сигналы. Этап 130 обычно соответствует применению к сейсмическим трассам поправки за нормальное приращение времени. Совмещения основаны на скоростной модели. Скоростная модель может быть явной скоростной моделью, такой как скоростная функция, полученная в результате скоростного анализа. В качестве альтернативы вместо использования явной скоростной модели может быть использована неявная скоростная модель.-3 008529 Термин неявная скоростная модель включает в себя использование основанного на когерентности алгоритма совмещения во времени, такого как усекающая статическая поправка. Этап 140: разложение ансамбля совмещенных амплитуд трасс на многочисленные частотные диапазоны амплитуд трасс. Затем ансамбль совмещенных амплитуд трасс из этапа 130 разлагают в амплитуды трасс в пределах различных частотных диапазонов. Как видно из фиг. 1, в этом конкретном примере ансамбль совмещенных амплитуд трасс разложен в четыре частотных диапазона. Предпочтительно, чтобы частота, используемая в данном случае, была обратной величиной первой общей координаты, характеризующей трассу,то есть времени. Предпочтительно, чтобы частотные диапазоны перекрывались, а амплитуды сохранялись. Сохранение амплитуд предполагает, что частотные диапазоны можно перекомпоновывать с помощью прямого или обратного математического процесса без значительной потери амплитудных данных. В этом варианте осуществления разложение можно осуществлять, используя группу перекрывающихся гауссовых полосовых фильтров. Согласно другому примеру разложение можно выполнять, используя полосовые фильтры Ормсби. Другие хорошо известные фильтры или способы для разложения также могут быть использованы для разложения ансамбля совмещенных амплитуд трасс в частотные диапазоны амплитуд трасс. Хотя это и не является предпочтительным, но в рамках объема этого изобретения находится разложение ансамбля совмещенных амплитуд трасс в единственный частотный диапазон. Этап 150: оценка зависимой от времени мощности (p2) трассы каждой трассы в каждом частотном диапазоне. На этапе 150 этого примерного варианта осуществления изобретения оценивают зависимую от времени мощность (p2) трассы в каждой трассе каждого частотного диапазона. Каждая трасса обозначена как трасса "р". Предпочтительно оценивать мощность (p2) трассы р путем вычисления усредненной за доминирующий период огибающей Гильберта для трассы. Специалистам в данной области техники понятно, что существуют другие возможности оценки мощности трассы р. Только для примера, а не для ограничения, оценка мощности трассы р может быть выполнена путем возведения в квадрат и суммирования амплитуд трассы и усреднения при использовании оператора, который пропорционален доминирующему периоду данных. Этап 160: оценка зависимой от времени амплитуды и мощности (m2) сигнальной трассы для каждого частотного диапазона. Зависимую от времени оценку мощности m2 сигнальной трассы образуют для каждого из частотных диапазонов. В этом варианте осуществления процедуру выполняют за два этапа. Сначала зависимые от времени амплитуды сигнальной трассы оценивают, используя критерий взвешенного суммирования по всем трассам в частотном диапазоне, чтобы образовать сигнальную трассу, которая обозначена как трасса "m". В качестве альтернативы, чтобы получать оценки сигнала или амплитуд трассы m, на этом этапе можно использовать алгоритм среднего суммирования или медианного суммирования. Затем амплитуды сигнальной трассы преобразуют в мощность сигнальной трассы путем вычисления усредненной за доминирующий период огибающей Гильберта для зависимых от времени амплитуд сигнальной трассы. Предпочтительно, чтобы в данном случае способ вычислений, аналогичный используемому на этапе 150 для вычисления мощности p2, повторялся для получения оценок мощности m2 трассы зависимых от времени сигналов. Этап 170: оценка максимально достижимого отношениясигнала к шуму на каждом шаге по времени в пределах каждого частотного диапазона. На этапе 170 осуществляют оценку максимально достижимого отношениясреднеквадратического сигнала к шуму на каждом шаге по времени в пределах каждого частотного диапазона. Предпочтительно, чтобы на каждом шаге по времени среднеквадратическое значение выбиралось так, чтобы оно удовлетворяло заданному пользователем статистическому среднему ансамбля среднеквадратических значений трассы. Например, это статистическое среднее может быть медианным, модальным или средним из ансамбля среднеквадратических значений трассы. Предпочтительно, чтобы максимально достижимое отношениесигнала к шуму находилось для каждого шага по времени путем деления среднеквадратического значения m сигнальной трассы на абсолютное значение разности между медианным среднеквадратическим значением трассы и среднеквадратическим значением сигнальной трассы. В качестве альтернативы, максимально достижимое отношениесигнала к шуму может быть задано как входной параметр на основе визуального анализа всего массива данных. Или же, хотя это менее предпочтительно, выбирают основанную на простом опыте оценку максимально достижимого отношениясигнала к шуму. Этап 180: оценка весов (w), зависимых от времени истинных относительных амплитуд сигналов для каждой трассы в каждом частотном диапазоне. Следующий этап 180 заключается в образовании весов w для каждой трассы на каждом шаге по времени в каждом частотном диапазоне. Среднеквадратическое значение p трассы и среднеквадратическое значение m сигнальной трассы могут быть использованы для получения оценки шума. Затем оце-4 008529 ниваемые веса вычисляют, по существу, как функцию инверсного шума для трассы. Кроме того, для получения весов можно использовать взаимную корреляцию трасс m и р в качестве оценки интенсивности сигнала между m и р трассами без необходимости вычисления как среднеквадратического значения сигнальной трассы, так и среднеквадратического значения трассы. Кроме того, при определении весов еще можно использовать среднеквадратическое значение сигнальной трассы, среднеквадратическое значение трассы и взаимную корреляцию трасс m и p. Специалистам в данной области техники понятно, что возможны другие весовые функции, в которых обычно используют атрибуты инверсного шума, а не все инверсные атрибуты трассы, для получения весов, подлежащих использованию для ослабления шума в отношении сигнала к шуму входных сейсмических данных. В первом варианте осуществления эти веса являются функцией оценки максимальной мощности трассы и разности между мощностью трассы m и мощностью отдельной трассы p из каждой рассматриваемой трассы. В последующем описании вычисления весов производятся относительно среднеквадратических p и m, трасс, которые определяются как корень квадратный из мощности трасс. Более конкретно, в этом примере веса образуются при использовании следующего общего математического выражения: где w - вес для каждого шага по времени, для каждой трассы в частотном диапазоне;m - среднеквадратическое значение сигнальной трассы для каждого шага по времени, для каждой трассы в частотном диапазоне;n - коэффициент, зависящий от ожидаемого распределения шума в пределах ансамбля амплитуд трасс;- максимальное отношение среднеквадратического сигнала к шуму (с/ш) любой трассы в частотном диапазоне (то есть отношение среднеквадратического сигнала к шуму всех трасс в случае, когда среднеквадратическое значение равно m, как определено на этапе 170);- коэффициент, зависящий от когерентности/некогерентности шума; с - пороговое значение для отношения сигнала к шуму при w =иp - среднеквадратическое значение трассы для каждого шага по времени, для каждой трассы в частотном диапазоне. Характеристики шумов в сейсмических данных определяют выбор значений параметров, предназначенных для использования в приведенной выше весовой функции из уравнения (1). В случае нормального распределения шумов соответствующие значения параметров составляют =2, n=2 и с=1. В случае шума, который является некогерентным в пространстве, обычное значениебудет равно 2. В случае шума, который является полностью когерентным в пространстве, значениебудет равно 1. В случае шума, который является частично когерентным,будет иметь значение от 1 до 2. Параметр n соответственно задают равным 2, когда к амплитудам трасс применяют аппроксимацию методом наименьших квадратов (норму второго уровня L2), но можно задавать другое значение n при использовании иного критерия аппроксимации амплитуды, то есть n=1 в случае алгоритма аппроксимации первого уровня L1. Аппроксимация будет рассмотрена в дальнейшем в связи с этапом 190. Другой вариант осуществления вычисления весов, который согласован с большими выбросами шума, описан ниже. В этом варианте веса вычисляют, используя уравнение (1) при с, выбранном приблизительно равным 1, и затем осуществляют модификацию, используя следующее условие:(2) На фиг. 3 показано, каким образом весовая функция w среднеквадратического инверсного шума изменяется с изменением n, с и . Основной случай соответствует =1, n=1 и с=1 и показан сплошной линией. Второй случай, когда основные параметры были сохранены постоянными, но с изменено от 1,0 до 0,7, показан пунктирной линией. Третий случай, показанный первой штрихпунктирной линией, соответствует изменению n на 2. В четвертом случае, показанном второй штрихпунктирной линией,равно 1. Параметры основного случая наиболее эффективны для распределений шумов, которые являются гауссовыми. Другие подборки более подходят для других, негауссовых распределений. Предпочтительно, чтобы параметры в весовой функции были согласованы с каждой частотой, поскольку характеристики шумов изменяются с частотой. Однако также можно использовать единственный удовлетворительный набор параметров, который является приемлемым для всех частотных диапазонов. На практике значения параметров n, с иследует выбирать, основываясь на том, насколько хорошо они снижают шум и усиливают сигнал. Этот выбор должен определяться итерационно путем исследования разрезов, на которых видны различия между входными данными и выходными данными, а также когерентность и интенсивность сигнала в выходных данных. Часто этот выбор оптимальных параметров осуществляется качественно квалифицированным обработчиком данных.-5 008529 На фиг. 4 А, 4 В, 4 С показаны соответственно входной, выходной и разностный разрезы в случае использования для примера входных синтетических данных. На разностных разрезах видно, что высокоамплитудные наклонные волны и случайные шумы удалены из входных данных. Кроме того, когерентность и амплитуда сигналов в выходных данных повышены путем обработки отношения сигнала к шуму, которое было сделано в соответствии с изобретением. При альтернативной оценке весов весовых функций используют среднеквадратические значения трасс m и р. В этих весовых функциях используют взаимную корреляцию при нулевой задержке амплитуд трассы m и трассы р плюс p и m для замены p-m в уравнении (1). Более конкретно, функцию взаимной корреляции между трассами тир используют в следующем уравнении для весов: где mp - взаимная корреляция при нулевой задержке между амплитудами трасс m и p. Пример функции f имеет вид В этом случае функция f представляет собой меру среднеквадратического шума в амплитудах трассы m и каждой трассы р в ансамбле, а также взаимную корреляцию трасс m и p. Весовая функция будет обеспечивать более точную оценку среднеквадратического значения шума, поскольку в функции f используется больше информации между трассами m и p, чем при использовании только среднеквадратических значений. Другой пример функции f имеет вид Отметим, что в этом случае вычисляют только значения для среднеквадратической m сигнальной трассы, и нет необходимости в вычислении значения для среднеквадратической p трассы. Фактически,информация о взаимной корреляции повышает возможность точного оценивания сигнала в присутствии шума. Выбор функции f в уравнении (3) будет зависеть от характеристик шумов в данных, которые улучшаются, то есть от распределения, когерентности, некогерентности сигнала и шума. Этап 190: преобразование амплитуд трасс в каждом частотном диапазоне для создания улучшенных трасс сигналов с истинными относительными амплитудами. Следующий этап 190 заключается в преобразовании амплитуд входных трасс в каждом частотном диапазоне из этапа 140 путем использования весов из этапа 180 для образования амплитуд выходных трасс в каждом частотном диапазоне. Функцию, аппроксимирующую истинные амплитуды, полученную на основании весов из этапа 180, используют для аппроксимации амплитуд входных трасс. Аппроксимированную амплитуду трассы вычисляют для каждой из амплитуд входной трассы. Первая необязательная возможность преобразования амплитуд входной трассы заключается в замене в частотном диапазоне только некоторых из амплитуд входной трассы. Эти амплитуды, подлежащие замене, выбирают, используя пороговое значение весовой функции. Если среднеквадратическое значение шума амплитуды трассы превышает пороговое значение с (из уравнения (1, то эту конкретную амплитуду трассы заменяют соответствующей ей аппроксимированной амплитудой трассы. Эта первая необязательная возможность создает результирующий эффект, заключающийся в изменении формы распределения шумов в амплитудах выходной трассы до желаемого распределения. Например, входные амплитуды с негауссовым распределением шума могут быть видоизменены до получения распределения выходных амплитуд, имеющих в большей степени подобное гауссову распределение шума. Вторая необязательная возможность заключается в замене всех амплитуд входной трассы усиленными амплитудами трассы, образованными путем использования процесса весовой аппроксимации инверсных шумов истинных амплитуд. Эта возможность является предпочтительной для данных, которые подверглись экстенсивной обработке, в результате которой предварительно снижен уровень шумов в амплитудах. Ее обычно не используют для необработанных (исходных) амплитуд входной трассы. При любой необязательной возможности выбирают амплитуду трассы, подлежащую преобразованию. Фиксированное число амплитуд соседних трасс в пределах перекрывающего движущегося окна трасс аппроксимируют, используя приближенную форму уравнения Цепритца для амплитуды отраженной волны. В этом уравнении используют веса среднеквадратических инверсных шумов из этапа 180. Это уравнение может быть согласовано с глубинными структурными эффектами в амплитудах трасс. Кроме того, в случае применения этого изобретения в различных системах координат может потребоваться изменение показателя числа степеней свободы (СС) в функции или в выражении, относящемся к числу амплитуд трассы, подлежащих аппроксимации. Например, аппроксимация с тремя степенями свободы может быть подходящей для 30 трасс, тогда как аппроксимация с двумя степенями свободы мо-6 008529 жет быть эффективной в случае аппроксимации только 20 трасс. Или же аппроксимация с двумя степенями свободы по координате удаления может быть эквивалентна аппроксимации с тремя степенями свободы по координате общего пункта взрыва. В аппроксимирующей функции, приведенной ниже, то есть в уравнении (6) ниже, коэффициенты А 0, A1 и А 2 характеризуют три степени свободы. Линеаризированное уравнение Цепритца для амплитуды отраженной волны дается следующим математическим выражением: где A - амплитуда отраженной волны; А 0, A1, A2 - коэффициенты линеаризированного уравнения Цепритца для амплитуды отраженной волны и- угол падения, оцениваемый по скоростной модели. Другое приближение этого линеаризированного уравнения Цепритца для амплитуды отраженной волны математически выражается в виде Это приближение является удовлетворительным в пределах ограниченного поднабора соседних трасс. Например, могут быть выбраны перекрывающиеся окна, вмещающие 20 соседних трасс. Или же число соседних трасс в следящем окне может быть частью общего числа трасс в частотном диапазоне,например, может составлять 2/3 трасс. Должно быть понятно, что в зависимости от системы координат, в которой осуществляют аппроксимацию, вследствие влияния подземных структур на амплитуды сигналов может требоваться различное число трасс для оптимизации результатов. Другое приближение относительно уравнения (6) заключается в решении только для коэффициента А 0 из следующего уравнения: А=А 0(8) Аппроксимацию в уравнениях (6), (7) или (8) можно выполнять, используя алгоритм взвешивания с аппроксимацией шума методом наименьших квадратов. В качестве альтернативы аппроксимацию можно выполнять, используя алгоритмы взвешивания шумов первого уровня L1 или третьего уровня L3. Задача взвешивания по методу наименьших квадратов, которая минимизирует норму второго уровня L2, имеет вид Погрешность второго уровня L2 минимизируется для А 0 и A1 решением, имеющим вид В таком случае при использовании уравнения (7) амплитуда замещения на месте xi имеет вид где АR - амплитуда замещения с повышенным отношением сигнала к шуму; А 0 - коэффициент в приближенной аппроксимации амплитуд Цепритца;A1 - коэффициент в приближенной аппроксимации амплитуд Цепритца;wi - веса, используемые при аппроксимации методом наименьших квадратов;N - число трасс в перекрывающемся окне трасс. На фиг. 5 А-5G показан пример повышения качества сейсмических данных, которое было осуществлено на реальных сейсмических данных. На фиг. 5 А представлен один входной ансамбль. На фиг. 5 В-5D представлены выходные ансамбли, образованные путем использования настоящего изобретения. Наконец, на фиг. 5 Е-5G представлены выходные разностные ансамбли, полученные путем вычитания данных на фиг. 5 В-5D соответственно из данных на фиг. 5 А. На фиг. 5 А-5G видно, что посредством настоящего изобретения значительно ослабляется шум во входных сейсмических данных. В частности, по разностным ансамблям видно, что высокие уровни когерентного и некогерентного шума удалены из входных данных. Этап 200: перекомпоновка улучшенных трасс в каждом частотном диапазоне для образования ансамбля улучшенных выходных трасс.-7 008529 Этап 200 заключается в перекомпоновке улучшенных трасс частотных диапазонов в ансамбль пересоставленных улучшенных трасс. Каждая пересоставленная трасса представляет собой сумму улучшенных трасс из каждого частотного диапазона, имеющую ту же самую вторую общую координату для трасс, что и каждый ансамбль входных трасс. Этап 210: улучшение каждого ансамбля, образованного на этапе 120. Следующий этап заключается в обработке каждого из ансамблей, образованных на этапе 120 путем повторения этапов 130-200 до тех пор, пока в каждом из ансамблей входных трасс не повысится отношение сигнала к шуму. Затем эти ансамбли трасс с повышенным отношением сигнала к шуму могут быть использованы для дополнительной обработки и анализа сейсмических данных. Это изобретение может быть использовано несколько раз в типовом потоке обработки сейсмических данных. Например, это изобретение может быть использовано итерационно для формирования желаемого распределения шумов для последующего этапа обработки. Для этого случая первым шагом будет придание формы амплитудам выходных трасс до получения желаемого распределения, такого как гауссово распределение. На следующем шаге распределение входных шумов может быть принято гауссовым, а параметры в весовой функции могут быть выбраны, исходя из оптимального снижения шума при этом предположении. Использование этого изобретения не ограничено единственным набором координат, таких как время и удаление или глубина и тау, или время и угол и т.д. Скорее изобретение может быть применено к широкому набору пар координат данных. Например, первая операция может быть выполнена над входными данными, которые сортируются по времени и удалению в качестве двух общих координат. Затем после дополнительного этапа обработки сейсмических данных, когда выбраны различные пары общих координат, такие как тау и угол, это изобретение может быть применено к таким данным. Хотя в предшествующем описании этого изобретения содержалось рассмотрение, касающееся его некоторых предпочтительных вариантов осуществления и многие детали были изложены с целью иллюстрации, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в изобретении допускаются изменения и что некоторые иные детали, описанные в настоящей заявке, могут быть значительно изменены без отступления от основных принципов изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ повышения отношения сигнала к шуму (с/ш) ансамбля трасс, заключающийся в том, чтоa) вводят ансамбль трасс, при этом каждая трасса имеет амплитуды трассы;b) осуществляют оценку зависимых от времени амплитуд сигнальной трассы и зависимых от времени истинных относительных атрибутов сигнальной трассы из ансамбля трасс;c) осуществляют оценку зависимых от времени истинных относительных атрибутов амплитуды трассы из ансамбля трас;d) осуществляют оценку весов инверсного шума истинных относительных амплитуд, используя весовые функции, которые являются функциями разностей между атрибутами трасс и оцененными атрибутами сигнальной трассы; и преобразуют амплитуды трасс путем использования аппроксимирующей функции, в которой веса инверсного шума истинных относительных амплитуд используют для создания истинных относительных амплитуд трасс, имеющих повышенное отношение сигнала к шуму. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что веса вычисляют как функцию по меньшей мере двух из мощности трассы мощности сигнальной трассы и взаимной корреляции между амплитудами сигнальной трассой и амплитудами трасс. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют веса, которые являются функцией мощности трассы и мощности сигнальной трассы. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют веса, которые являются функцией мощности сигнальной трассы и взаимной корреляции между амплитудами сигнальной трассой и амплитудами ансамбля. 5. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют веса, которые являются функцией мощности сигнальной трассы, мощности трассы и взаимной корреляции между сигнальными трассами и трассами ансамбля. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что ансамбль трасс раскладывают на частотные диапазоны амплитуды трассы и веса вычисляют как функцию где w - вес для каждого шага по времени, для каждой трассы в частотном диапазоне;m - среднеквадратическое значение сигнальной трассы для каждого шага по времени в частотном диапазоне;n - коэффициент, зависящий от ожидаемого распределения шума в пределах ансамбля амплитуд трасс;- максимально достижимое отношение среднеквадратического сигнала к шуму (с/ш) любой трассы в частотном диапазоне;- коэффициент, зависящий от когерентности/некогерентности шума; с - пороговое значение для отношения сигнала к шуму при w= иp - среднеквадратическое значение трассы для каждого шага по времени, для каждой трассы в частотном диапазоне. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что ансамбль трасс раскладывают на частотные диапазоны амплитуды трассы и веса вычисляют как функцию где w - вес для каждого шага по времени, для каждой трассы в частотном диапазоне;m - среднеквадратическое значение сигнальной трассы для каждого шага по времени, для каждой трассы в частотном диапазоне;n - коэффициент, зависящий от ожидаемого распределения шума в пределах ансамбля амплитуд трасс;- максимально достижимое отношение среднеквадратического сигнала к шуму (с/ш) любой трассы в частотном диапазоне;- коэффициент, зависящий от когерентности/некогерентности шума; с - пороговое значение для отношения сигнала к шуму при w=;p - среднеквадратическое значение трассы для каждого шага по времени, для каждой трассы в частотном диапазоне иmp - взаимная корреляция при нулевой задержке между амплитудами сигнальной трассы m и трассы р. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что 9. Способ по п.7, отличающийся тем, что 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют весовую функцию, которая включает в себя параметры, которые могут быть изменены для согласования с ожидаемой характеристикой шума в пределах ансамбля трасс. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что параметры для согласования с характеристикой шума избирательно выбирают из распределения шума, включающего в себя по меньшей мере одно из гауссова распределения шума и негауссова распределения шума. 12. Способ по п.10, отличающийся тем, что параметры для согласования с характеристикой шума избирательно выбирают из пространственной когерентности. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют способ при более чем одной итерации в пределах последовательности операций обработки сейсмических данных для повышения отношения сигнала к шуму трассы при сохранении истинной относительной амплитуды сигнала. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что применяют способ к сейсмическим данным в различных системах координат в течение более чем одной итерации способа. 15. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе преобразования амплитуд трасс путем использования аппроксимирующей функции используют приближенную форму уравнения Цепритца для амплитуды отраженной волны. 16. Способ по п.1, отличающийся тем, что весовую функцию стабилизируют посредством стабилизирующего фактора. 17. Способ повышения отношения сигнала к шуму ансамбля трасс, заключающийся в том, чтоa) осуществляют оценку мощности трасс в амплитудах трасс из ансамбля трасс,b) осуществляют оценку мощности сигнальных трасс для амплитуд трасс из ансамбля,c) осуществляют оценку максимально достижимого отношения сигнала к шуму (с/ш) любой трассы в ансамбле,d) осуществляют оценку весов инверсного шума, которые являются функциями разности между мощностью трассы и мощностью сигнальной трассы и максимально достижимого отношения сигнала к шуму для каждой трассы на каждом шаге по времени,-9 008529 е) преобразуют трассы путем использования оцененных весов инверсного шума для создания улучшенных трасс сигналов с истинными относительными амплитудами. 18. Способ по п.17, отличающийся тем, что ансамбль трасс преобразуют в частотные диапазоны амплитуд трасс и веса вычисляют в соответствии с математическим выражением где w - вес для каждого шага по времени, для каждой трассы в частотном диапазоне;m - среднеквадратическое значение сигнальной трассы для каждого шага по времени в частотном диапазоне;n - коэффициент, зависящий от ожидаемого распределения шума в пределах ансамбля амплитуд трасс;- максимально достижимое отношение среднеквадратического сигнала к шуму (с/ш) любой трассы в частотном диапазоне;- коэффициент, зависящий от когерентности/некогерентности шума; с - пороговое значение для отношения сигнала к шуму при w= иp - среднеквадратическое значение трассы для каждого шага по времени, для каждой трассы в частотном диапазоне. 19. Способ повышения отношения сигнала к шуму сейсмических данных, заключающийся в том,чтоa) осуществляют регистрацию входных трасс, при этом каждая входная трасса включает в себя множество амплитуд, имеющих шум и сигнал, и каждая входная трасса дополнительно имеет первую общую координату и по меньшей мере одну вторую общую координату,b) сортируют входные трассы на множество ансамблей входных трасс, имеющих общую координату,c) осуществляют предварительную обработку ансамбля входных трасс, основанную на скоростной модели, для создания ансамбля амплитуд совмещенных трасс, которые имеют совмещенные сигналы,d) осуществляют разложение ансамбля совмещенных трасс во множество частотных диапазонов амплитуд трасс,e) осуществляют оценку зависимых от времени атрибутов трассы в амплитуде каждой трассы каждого частотного диапазона,f) осуществляют оценку зависимой от времени атрибутов сигнальной трассы каждого частотного диапазона,g) осуществляют оценку максимально достижимого отношения сигнала к шуму на каждом шаге по времени в пределах каждого частотного диапазона,h) осуществляют оценку зависимых от времени весов инверсного шума истинных относительных амплитуд путем использования весовой функции, которая является функцией разностей между атрибутами трассы и сигнальной трассы,i) преобразуют амплитуды трасс в каждом частотном диапазоне путем использования функции, аппроксимирующей истинные амплитуды, в которой используют веса для аппроксимации амплитуд входных трасс, для создания амплитуд улучшенных трасс сигналов с истинными относительными амплитудами для каждого из частотных диапазонов,j) осуществляют перекомпоновку амплитуд улучшенных трасс для образования выходных трасс,каждая из которых имеет повышенное отношение сигнала к шуму относительно соответствующей входной трассы ансамбля,k) повторяют этапы c-j для каждого из остальных ансамблей входных трасс для создания множества ансамблей выходных трасс, имеющих повышенное отношение сигнала к шуму истинных относительных амплитуд. 20. Способ по п.19, отличающийся тем, что аппроксимируют фиксированное число амплитуд соседних трасс, используя приближенную форму уравнения Цепритца для амплитуды отраженной волны. 21. Способ по п.19, отличающийся тем, что используют весовую функцию, которая включает в себя параметры, которые могут быть изменены для согласования с ожидаемыми характеристиками шума, содержащегося в пределах частотного диапазона. 22. Способ по п.19, отличающийся тем, что способ используют более чем один раз в рамках последовательности операций обработки для повышения отношения сигнала к шуму при сохранении истинной относительной амплитуды сигнала. 23. Способ по п.22, отличающийся тем, что в качестве стабилизирующего фактора используют отношение разрешенного сигнала к шуму. 24. Способ по п.23, отличающийся тем, что в качестве стабилизирующего фактора используют максимальное отношениеразрешенного сигнала к шуму.- 10008529 25. Способ по п.22, отличающийся тем, что стабилизирующий фактор вычисляют на основе атрибутов, относящихся по меньшей мере к одной из амплитуд сигнальной трассы и амплитуд трассы. 26. Способ по п.22, отличающийся тем, что стабилизирующий фактор выбирается пользователем.