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A semi-automatic approach to identify first arrival time: the Cross-Correlation TechniqueUn enfoque semiautomático para identificar la primera hora de llegada: la Técnica de Correlación Cruzada

Resumen

La buena interpretación de datos estadísticos de refracción sísmica depende de la identificación acertada y confiable de los tiempos de llegada. Los primeros tiempos de llegada se pueden identificar en un gráfico o imagen por picado convencional, pero este proceso depende de factores externos como la escala y la calidad de información de la imagen, el índice de amplitud, la sensibilidad del cursor de recolección y la experiencia del usuario. Bajo estas consideraciones, la identificación de los tiempos de llegada bajo información ruidosa se vuelve más compleja e inestable. En este estudio, la técnica de Correlación Cruzada (CCT, en inglés), que es ampliamente trabajada en el proceso de análisis de datos de reflexión, se utilizó para seleccionar los primeros tiempos de llegada en información sísmica ruidosa o no ruidosa con un proceso semiautomático. La CCT redujo la dependencia en el usuario y bajó el nivel de selección incorrecta causada por el ruido ambiental al desplegar características y factores de escala. La CCT se ha probado en modelos sintéticos con diferentes contenidos de ruidos y diversa información de campo. El error de la norma Chi-cuadrado se utilizó para evaluar el desempeño de las selecciones. En adición, los efectos de las pequeñas diferencias de tiempo entre el proceso convencional de selección y la CCT se han demostrado en una tomografía reflexiva de velocidad. Además, se estima que el método propuesto es una contribución útil a los métodos existentes de la recolección de los primeros tiempos de llegada.

INTRODUCCIÓN

Uno de los principales métodos de exploración cerca de la superficie es el análisis de los datos de refracción sísmica. Este método requiere convencionalmente la selección de las primeras llegadas de las ondas directas y de cabeza en muchos registros de disparo. La determinación de los tiempos de llegada de los eventos sísmicos es el primer paso en la conversión de las observaciones sísmicas en modelos geológicos. Para obtener un alto grado de coherencia entre los datos de tiempos de recorrido y el modelo sísmico, es importante utilizar datos adecuados para el proceso de inversión (Leung, 2003). En general, la identificación de las primeras llegadas en los datos de refracción sísmica depende de la estructura geológica superficial, el tipo de fuente y la relación señal/ruido (SNR). Si los datos se recogen en estructuras geológicas complejas o tienen una SNR baja, la selección automática de las primeras llegadas se convierte en un proceso difícil (Yilmaz, 2001).

Las técnicas de selección de primeras llegadas pueden dividirse en manuales y automáticas (Cox, 1999). La selección manual depende de la inspección visual de las amplitudes, de la capacidad de estimación visual del operador y de su experiencia, del factor de escala y de la calidad de las imágenes de los datos. Estas cuestiones en el procesamiento de datos consumen mucho tiempo y pueden conducir a selecciones inexactas debido a la subjetividad del operador.

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