Um estudo do método Matching Pursuit no domínio de Fourier para regularização de dados sísmicos pré-empilhamento em duas dimensões

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Tomaz, Matheus Felipe Freitas
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56442
Resumo: Em uma aquisição sísmica convencional, o conjunto de dados é adquirido com amostragem esparsa de receptores ao longo das coordenadas espaciais. Em alguns casos, devido à natureza custosa da aquisição, esses receptores são distribuídos de maneira não uniforme, pois assim uma maior área de aquisição é tomada. Em outros, a própria estrutura irregular do relevo impede uma distribuição densa e regular dos receptores. Todavia, a irregularidade da amostragem gera problemas no que concerne à parte de tratamento desse dado, como, por exemplo, na aplicação de métodos de deconvolução do campo de pressão, que assume uma amostragem regular dos traços sísmicos. Mas, o principal problema está na análise do espectro \textit{F-K} desse dado, pois a não-uniformidade dos traços, gera ruído de baixa intensidade no espectro de frequências, conhecido de vazamento, ou dispersão espectral. Sendo assim, é necessário o uso de algum método regularizador, ou interpolador, para amostrar essa dado originalmente irregular em uma malha espacial com regularmente espaçada. Dentre os diversos métodos dispostos na literatura, o \textit{Matching Pursuit} vem ganhando grande destaque, pela sua eficiência e simplicidade de implementação. Assim, o presente trabalho visa estudar o funcionamento e aplicação desse método para a regularização de sessões sísmicas 2D pré-empilhamento. Explorando a eficácia deste método diante de diversos cenários de complexidade presentes durante a realização de aquisição sísmica real, tais como eventos de superfície, inclinação do leito marinho e distribuição esparsa de receptores. Os resultados dos testes indicaram que o método demonstrou habilidade para lidar adequadamente com essas características específicas. Obtivemos resultados promissores, com os maiores valores de erro relacionados à dizimação severa, isto é, à ausência significativa de receptores.
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Em alguns casos, devido à natureza custosa da aquisição, esses receptores são distribuídos de maneira não uniforme, pois assim uma maior área de aquisição é tomada. Em outros, a própria estrutura irregular do relevo impede uma distribuição densa e regular dos receptores. Todavia, a irregularidade da amostragem gera problemas no que concerne à parte de tratamento desse dado, como, por exemplo, na aplicação de métodos de deconvolução do campo de pressão, que assume uma amostragem regular dos traços sísmicos. Mas, o principal problema está na análise do espectro \textit{F-K} desse dado, pois a não-uniformidade dos traços, gera ruído de baixa intensidade no espectro de frequências, conhecido de vazamento, ou dispersão espectral. Sendo assim, é necessário o uso de algum método regularizador, ou interpolador, para amostrar essa dado originalmente irregular em uma malha espacial com regularmente espaçada. Dentre os diversos métodos dispostos na literatura, o \textit{Matching Pursuit} vem ganhando grande destaque, pela sua eficiência e simplicidade de implementação. Assim, o presente trabalho visa estudar o funcionamento e aplicação desse método para a regularização de sessões sísmicas 2D pré-empilhamento. Explorando a eficácia deste método diante de diversos cenários de complexidade presentes durante a realização de aquisição sísmica real, tais como eventos de superfície, inclinação do leito marinho e distribuição esparsa de receptores. Os resultados dos testes indicaram que o método demonstrou habilidade para lidar adequadamente com essas características específicas. Obtivemos resultados promissores, com os maiores valores de erro relacionados à dizimação severa, isto é, à ausência significativa de receptores.In conventional seismic acquisition, the data set is acquired with sparse sampling of receivers along spatial coordinates. In some cases, due to the costly nature of the acquisition, these receivers are distributed non-uniformly, so that a larger acquisition area is taken. In others, the irregular structure of the terrain prevents a dense and regular distribution of receivers. However, the irregularity of the sampling creates problems when it comes to processing the data, for example when applying pressure field deconvolution methods, which assume a regular sampling of the seismic traces. However, the main problem lies in analyzing the F-K spectrum of this data, since the non-uniformity of the traces generates low-intensity noise in the frequency spectrum, known as leakage or spectral dispersion. It is therefore necessary to use a regularizing or interpolating method to sample this originally irregular data on a regularly spaced spatial grid. Among the various methods available in the literature, the Matching Pursuit has been gaining great prominence due to its efficiency and simplicity of implementation. The aim of this work is to study the operation and application of this method for the regularization of 2D pre-stack seismic sessions. It explores the effectiveness of this method in the face of various complex scenarios present during real seismic acquisition, such as surface events, seabed slope and sparse distribution of receivers. The test results indicated that the method was able to adequately deal with these specific characteristics. We obtained promising results, with the highest error values related to severe decimation, i.e. the significant absence of receivers.SHELLUniversidade Federal do Rio Grande do NorteFísica BachareladoUFRNBrasilDepartamento de Física Teórica e ExperimentalAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::SISMOLOGIAInterpolaçãoInterpolationTransformada discreta de FourierDiscret Fourier transformMatching PursuitMatching PursuitUm estudo do método Matching Pursuit no domínio de Fourier para regularização de dados sísmicos pré-empilhamento em duas dimensõesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALTCC_Física___UFRN.pdfTCC_Física___UFRN.pdfapplication/pdf10920602https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56442/1/TCC_F%c3%adsica___UFRN.pdfc8e7440d809034fcff0e5d6e79aa6055MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56442/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56442/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53123456789/564422023-12-20 11:59:37.125oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/56442Tk9OLUVYQ0xVU0lWRSBESVNUUklCVVRJT04gTElDRU5TRQoKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIGRlbGl2ZXJpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBNci4gKGF1dGhvciBvciBjb3B5cmlnaHQgaG9sZGVyKToKCgphKSBHcmFudHMgdGhlIFVuaXZlcnNpZGFkZSBGZWRlcmFsIFJpbyBHcmFuZGUgZG8gTm9ydGUgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgb2YKcmVwcm9kdWNlLCBjb252ZXJ0IChhcyBkZWZpbmVkIGJlbG93KSwgY29tbXVuaWNhdGUgYW5kIC8gb3IKZGlzdHJpYnV0ZSB0aGUgZGVsaXZlcmVkIGRvY3VtZW50IChpbmNsdWRpbmcgYWJzdHJhY3QgLyBhYnN0cmFjdCkgaW4KZGlnaXRhbCBvciBwcmludGVkIGZvcm1hdCBhbmQgaW4gYW55IG1lZGl1bS4KCmIpIERlY2xhcmVzIHRoYXQgdGhlIGRvY3VtZW50IHN1Ym1pdHRlZCBpcyBpdHMgb3JpZ2luYWwgd29yaywgYW5kIHRoYXQKeW91IGhhdmUgdGhlIHJpZ2h0IHRvIGdyYW50IHRoZSByaWdodHMgY29udGFpbmVkIGluIHRoaXMgbGljZW5zZS4gRGVjbGFyZXMKdGhhdCB0aGUgZGVsaXZlcnkgb2YgdGhlIGRvY3VtZW50IGRvZXMgbm90IGluZnJpbmdlLCBhcyBmYXIgYXMgaXQgaXMKdGhlIHJpZ2h0cyBvZiBhbnkgb3RoZXIgcGVyc29uIG9yIGVudGl0eS4KCmMpIElmIHRoZSBkb2N1bWVudCBkZWxpdmVyZWQgY29udGFpbnMgbWF0ZXJpYWwgd2hpY2ggZG9lcyBub3QKcmlnaHRzLCBkZWNsYXJlcyB0aGF0IGl0IGhhcyBvYnRhaW5lZCBhdXRob3JpemF0aW9uIGZyb20gdGhlIGhvbGRlciBvZiB0aGUKY29weXJpZ2h0IHRvIGdyYW50IHRoZSBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkbyBSaW8gR3JhbmRlIGRvIE5vcnRlIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdCB0aGlzIG1hdGVyaWFsIHdob3NlIHJpZ2h0cyBhcmUgb2YKdGhpcmQgcGFydGllcyBpcyBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZpZWQgYW5kIHJlY29nbml6ZWQgaW4gdGhlIHRleHQgb3IKY29udGVudCBvZiB0aGUgZG9jdW1lbnQgZGVsaXZlcmVkLgoKSWYgdGhlIGRvY3VtZW50IHN1Ym1pdHRlZCBpcyBiYXNlZCBvbiBmdW5kZWQgb3Igc3VwcG9ydGVkIHdvcmsKYnkgYW5vdGhlciBpbnN0aXR1dGlvbiBvdGhlciB0aGFuIHRoZSBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkbyBSaW8gR3JhbmRlIGRvIE5vcnRlLCBkZWNsYXJlcyB0aGF0IGl0IGhhcyBmdWxmaWxsZWQgYW55IG9ibGlnYXRpb25zIHJlcXVpcmVkIGJ5IHRoZSByZXNwZWN0aXZlIGFncmVlbWVudCBvciBhZ3JlZW1lbnQuCgpUaGUgVW5pdmVyc2lkYWRlIEZlZGVyYWwgZG8gUmlvIEdyYW5kZSBkbyBOb3J0ZSB3aWxsIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZnkgaXRzIG5hbWUgKHMpIGFzIHRoZSBhdXRob3IgKHMpIG9yIGhvbGRlciAocykgb2YgdGhlIGRvY3VtZW50J3MgcmlnaHRzCmRlbGl2ZXJlZCwgYW5kIHdpbGwgbm90IG1ha2UgYW55IGNoYW5nZXMsIG90aGVyIHRoYW4gdGhvc2UgcGVybWl0dGVkIGJ5CnRoaXMgbGljZW5zZQo=Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-12-20T14:59:37Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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