6.6 Oberflächenkonsistenter Amplitudenangleich
Der Lokale Stations- und Quelluntergrund beeinflusst nicht nur die Laufzeit der registrierten Wellen, sondern auch die Amplitude der Registrierung. Insbesondere auf einem weichen Stationsuntergrund kann die Seismogrammamplitude stark angehoben werden. Um die Amplituden der Reflexionen innerhalb eines und in unterschiedlichen Schussensembles miteinander vergleichen zu können, müssen die Effekte des lokalen Untergrundes zwischen den Aufnehmern und den Quellen ausgeglichen werden.
Wie bei der Ermittlung der Reststatik können zur Berechnung von Aufnehmer- und Quellseitigen Amplitudenkorrekturfaktoren die Ersteinsätze benutzt werden. Schussnahe Bereiche werden hierbei nicht berücksichtigt. Wird für jedes Schussensemble n die Durchschnittsamplitude der Ersteinsätze berechnet und diese durch den Mittelwert aller Durchschnittsamplituden dividiert, so ergibt der Kehrwert hiervon einen Korrekturfaktor:
Der Amplitudenangleich zwischen den Schussensembles erfolgt dann durch die Multiplikation aller Seismogramme eines Schussensembles mit dem zugehörigen Korrekturfaktor.
Nach der Berechnung und Anwendung der Quellseitigen Korrekturfaktoren können diese in gleicher Weise auch für die Aufnehmer ermittelt werden.
Abb. 16: Vergleich zwischen der Reststatik (unten) und den Amplitudenkorrekturfaktoren (oben) für die Quellpunkte. Oft gibt es Übereinstimmungen in diesen beiden Parametern, da der lokale Stations- und Quelluntergrund sowohl die Laufzeit als auch die Amplituden einer seismischen Registrierung beeinflusst.
8. Aufgabe:
Die Dekonvolution ist eigentlich dazu gedacht, die Filtereffekte der Erde auf die Daten rückgängig zu machen. Dieser Erdfilter kann in der Reflexionsseismik als Faltung (Konvolution) des Quellsignals mit einer "Zeitreihe" von Reflexionskoeffizienten aufgefasst werden, die sich aus einfachen und multiplen Impedanzkontrasten an den Schichtgrenzen im Untergrund berechnen lassen. Im Umkehrprozess soll mit der Dekonvolution also aus den Reflexionen ein Impedanzmodell des Untergrundes erstellt werden, aus dem lithologische Parameter - Dichte und Geschwindigkeit - bestimmt werden.
Die Dekonvolution kann aber auch genutzt werden, um eventuell vorhandene Unterschiede im Signalgehalt - Frequenz und Signallänge - der einzelnen Schüsse aneinander anzugleichen. Das Modul DECONA bietet diese Möglichkeit. Sofern das primäre Quellsignal nicht (z.B. aus der Registrierung eines Aufzeitgeophons) bekannt ist, muss es aus den Daten selbst abgeschätzt werden. Der Frequenzinhalt läßt sich mit Hilfe des Spectral Analysis Toolkit ermitteln. Die Signallänge kann aus der Autokorrelationsfunktion abgeschätzt werden, wofür das Correlation Toolkit genutzt werden kann.
Abb. 17: Auto-Korrelogramme (rechts) der Spuren des SP 43 vom Feldpraktikum 1996. Berechnet wurde die AKF für die ersten 750ms der Registrierungen (links). Die Zeitachse der Korrelation wurde um 100ms verschoben (point prior to zero-lag).
Bei der Autokorrelation wird demnach ein Seismogramm(-Ausschnitt) mit sich selbst korreliert (s. Abb. 14). Die maximale Übereinstimmung ergibt sich selbstverständlich für die Zeitverschiebung τ≡0. Die nachfolgende Abb. 17 zeigt die AKF aller Spuren des SP 43 aus dem Feldpraktikum 1996, die mit dem Correlation Toolkit für die ersten 750ms berechnet wurden.
Zu Darstellungszwecken wurde die Korrelations-Zeitachse um 100ms verschoben. Das AKF-Hauptmaximum (τ≡0) liegt hier demnach bei 100ms! Über den Zeitbereich grosser Amplituden der AKF-Nebenmaxima kann die Signallänge abgeschätzt werden, die im Modul DECONA als Operatorlänge eingeht. Als weiterer Dekonvolutionsparameter kann für eine GAP-Dekonvolution die Zeitlänge des "GAP" aus der Zeit des ersten Nulldurchgangs nach dem Hauptmaximum abgeschätzt werden. Auf diese GAP-Länge wird bei der Dekonvolution das Signal zusammen gezogen.
Der letzte Verarbeitungsschritt im Preprocessing ist das Muten der Ersteinsätze. Diese würden bei der dynamischen Korrektur (s. Kap. 7) einem starken Streching (einer Verschiebung des Signalspektrums zu kleineren Frequenzen) unterworfen werden und somit das Erscheinungsbild einer CDP- oder Stapelsektion stören. Der Grund hierfür ist, dass für diesen Wellentyp, es handelt sich in erster Linie um Tauchwellen, die Formel für die dynamische Korrektur nicht gültig ist.
Die bei der interaktiven Nutzung des Moduls MUTE festgelegten Zeiten, bis zu denen (front end muting) die Amplituden gleich Null gesetzt werden, sind anschließend im Job abgespeichert.
9. Aufgabe: