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CN119620181B - 基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法 - Google Patents

基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法

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CN119620181B
CN119620181B CN202411768636.0A CN202411768636A CN119620181B CN 119620181 B CN119620181 B CN 119620181B CN 202411768636 A CN202411768636 A CN 202411768636A CN 119620181 B CN119620181 B CN 119620181B
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陈昌凯
宋明军
何可
王子龙
杨洪森
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Chengdu Univeristy of Technology
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Abstract

本发明提供一种基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法，涉及地震数据处理技术领域，方法包括：计算并修正地震数据同相轴倾角，得到修正后的同相轴倾角；基于修正后的同相轴倾角，获取断层增强局部时空矢量，并计算断层增强系数和断层增强距离截断阈值；计算中心参考波形矢量与局部时空矢量之间的距离；根据距离截断阈值，提取最佳局部时空矢量；最后利用最佳局部时空矢量对地震数据加权叠加，以增强地震断层特征；该方法有效克服现有反射地震数据提取和增强方法对地震断层信息依赖性过强以及对地震断层破坏的缺陷，能够显著增强地层的不连续特征，使断层面更加清晰，更好地服务于油气勘探与开发需求。

Description

基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法
技术领域
本发明涉及地震数据处理技术领域，具体涉及一种基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法。
背景技术
地下的断层地质构造影响油气资源的储集、封住和运移，是油气勘探开发的关键信息之一。地震资料以反射地震波来成像地下地质构造，包括地层、背斜、向斜和断层等地质构造，是目前研究深埋地下的断层信息的最有效方法。获取包含高质量断层信息的地震数据对断层地质构造解释和油气勘探开发具有重要作用。
实际地震数据在野外采集过程中不可避免地受到干扰，因此在地震数据处理过程中需采用反射数据提取方法来获得高质量地震数据。现有反射地震数据提取方法主要包括线性和非线性两类方法。线性方法包括F-X预测滤波、奇异值谱分析和拉东变换等方法，这类方法通常基于具有线性信号表达能力的变换函数来提取反射地震信号。由于断层等信息为空间不连续信息，这导致这类线性方法在实际应用过程中会破坏断层信息。非线性方法包括中值滤波和各向异性扩散滤波等方法。中值滤波可采用标量和矢量两种方式实现，它具有一定的保边性，但由于信号提取过程中采用中值，导致反射数据提取结果存在局部异常。各向异性扩散滤波具有增强断层的能力，但需要提供断层信息，这导致增强结果严重依赖提供的断层信息，限制了该类方法的应用。因此，针对上述现有问题，发展断层增强地震数据处理方法具有重要作用，服务于油气勘探开发需要。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法，该方法能够增强地震数据中的断层信息，克服现有反射地震数据提取和增强方法对地震断层信息依赖性过强以及对地震断层破坏的缺陷。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法，所述方法包括：
计算地震数据同相轴倾角的倾角修正权重，并修正同相轴倾角，得到修正后的同相轴倾角；
基于修正后的同相轴倾角，获取断层增强局部时空矢量，并计算断层增强系数和断层增强距离截断阈值；
计算中心参考波形矢量与局部时空矢量之间的距离；
根据距离截断阈值，提取与中心参考波形矢量匹配的最佳局部时空矢量；
利用最佳局部时空矢量对地震数据加权叠加，以增强地震断层。
优选地，
计算地震数据同相轴倾角的倾角修正权重，并修正同相轴倾角，得到修正的同相轴倾角，包括：
基于地震数据构建结构张量矩阵，计算地震数据的初始同相轴倾角；
在地震数据中沿着所述初始同相轴倾角方向提取局部时空矢量，得到修正前的局部时空矢量；所述修正前的局部时空矢量具有时间方向长度和空间方向长度；
在所述修正前的局部时空矢量的每个空间位置，将所述修正前的局部时空矢量划分为两个部分，并分别沿着空间方向进行叠加，以生成每个空间位置对应的两个波形矢量；
计算所述修正前的局部时空矢量的每个空间位置对应的两个波形矢量之间的皮尔逊相关系数和余弦相似度，并根据两者的组合来计算所述同相轴倾角的倾角修正权重；
根据所述倾角修正权重对高斯平滑函数加权，得到加权高斯平滑函数；
利用所述加权高斯平滑函数对地震数据在时间方向和空间方向的导数进行平滑处理，基于平滑后的导数构建新的结构张量，并通过对所述新的结构张量进行特征值分解，计算得到初步修正同相轴倾角；
用所述加权高斯平滑函数对所述初步修正同相轴倾角进行平滑处理，获得修正后的同相轴倾角。
优选地，
基于修正后的同相轴倾角，获取断层增强局部时空矢量，并计算断层增强系数和断层增强距离截断阈值，包括：
在地震数据中沿着所述修正后的同相轴倾角方向提取局部时空矢量，得到断层增强局部时空矢量；所述断层增强局部时空矢量具有时间方向长度和空间方向长度；
在所述断层增强局部时空矢量的每个空间位置，将所述断层增强局部时空矢量划分为两个部分，并分别沿着空间方向进行叠加，以生成每个空间位置对应的两个波形矢量；
计算所述断层增强局部时空矢量的每个空间位置对应的两个波形矢量之间的皮尔逊相关系数和余弦相似度，并根据计算结果确定断层增强系数；
设置断层增强距离系数，根据所述计算所述断层增强局部时空矢量的每个空间位置对应的两个波形矢量之间的余弦相似度和所述断层增强距离系数，计算自适应的断层增强距离截断阈值；
优选地，
计算中心参考波形矢量与局部时空矢量之间的距离，包括：
预设区域阈值，对所述断层增强系数小于区域阈值的时空位置，从地震数据中沿所述修正后的同相轴倾角方向，提取局部时空矢量，得到信号增强局部时空矢量；所述信号增强局部时空矢量具有时间方向长度和空间方向长度；
计算所述信号增强局部时空矢量与信号增强参考波形矢量之间的距离，得到信号增强距离；计算所述断层增强局部时空矢量与断层增强参考波形矢量之间的距离，得到断层增强距离；
所述信号增强参考波形矢量为信号增强局部时空矢量内对应于空间中心位置的矢量；所述断层增强参考波形矢量为断层增强局部时空矢量内对应于空间中心位置的矢量；所述波形矢量是指局部时空矢量中对应于某一特定空间位置的矢量，仅具有时间方向的长度；
对所述信号增强距离和断层增强距离进行最大值和最小值的归一化处理，生成归一化信号增强距离和归一化断层增强距离。
优选地，
根据距离截断阈值，提取与中心参考波形矢量匹配的最佳局部时空矢量，包括：
对所述归一化信号增强距离，设定信号增强距离截断阈值，并根据信号增强距离截断阈值确定信号增强权重；
对所述归一化断层增强距离，根据所述断层增强距离截断阈值，确定断层增强权重；
根据所述信号增强权重和断层增强权重，对所述信号增强局部时空矢量和所述断层增强局部时空矢量加权，提取与中心参考波形矢量匹配的最佳断层增强局部时空矢量和最佳信号增强局部时空矢量。
优选地，
利用最佳局部时空矢量对地震数据加权叠加，以增强地震断层，包括:
在所述断层增强系数大于所述区域阈值的时空位置，用一维高斯平滑函数对所述最佳断层增强局部时空矢量沿着空间方向进行加权叠加，得到断层增强波形矢量；
在所述断层增强系数小于所述区域阈值的时空位置，用一维高斯平滑函数对所述最佳信号增强局部时空矢量沿着空间方向进行加权叠加，得到信号增强波形矢量；
组合所述断层增强波形矢量和所述信号增强波形矢量，实现对地震数据断层增强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的地震数据；
图3为对应于图2的使用本发明的基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法对地震数据断层增强结果。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明的技术方案进一步的详细介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例
图1是本发明基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法实施例提供的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S1、计算地震数据同相轴倾角的倾角修正权重，并修正同相轴倾角，得到修正后的同相轴倾角；
步骤S2、基于修正后的同相轴倾角，获取断层增强局部时空矢量，并计算断层增强系数和断层增强距离截断阈值；
步骤S3、计算中心参考波形矢量与局部时空矢量之间的距离；
步骤S4、根据距离截断阈值，提取与中心参考波形矢量匹配的最佳局部时空矢量；
步骤S5、利用最佳局部时空矢量对地震数据加权叠加，以增强地震断层。
步骤S1具体为：
基于地震数据构建结构张量矩阵，计算地震数据的初始同相轴倾角，具体的，地震数据具有采样时间维度和空间距离维度，如图2所示，坐标轴t表示采样时间，单位为秒(s)，坐标轴x表示空间距离，单位为米(m)，地震数据可以表示为：d(t,x)；对地震数据构建结构张量矩阵，进行特征值分解来获取地震数据的初始同相轴倾角θ1(t,x)。
设置局部窗口在时间方向的半长为th1(th1＞0)，在空间方向的半长为xh1(xh1＞0)，在地震数据d(t,x)中的所有时空位置点(t,x)，沿着所述初始同相轴倾角θ1(t,x)方向，提取局部窗口数据，得到修正前的局部时空矢量。获取修正前的局部时空矢量公式表示如下：
d1(t1,x1)＝d(t+tan(θ1)x1,x+x1) (1)
其中，-th1≤t1≤th1，-xh1≤x1≤xh1；所述修正前的局部时空矢量在时间方向长度为2th1，在空间方向长度为2x1。
在所述修正前的局部时空矢量的每个空间位置x′1，将所述修正前的局部时空矢量划分为两个部分，并分别沿着空间方向进行叠加，以生成每个空间位置对应的两个波形矢量Ra1(x′1)和Rb1(x′1)。所述每个空间位置对应的两个波形矢量Ra1(x′1)和Rb1(x′1)可以表示如下：
其中，-xh1＜x′1＜xh1。
计算所述修正前的局部时空矢量的每个空间位置对应的两个波形矢量之间的皮尔逊相关系数Pab1(x′1)和余弦相似度Sab1(x′1)，并根据两者的组合来计算所述同相轴倾角的倾角修正权重。同相轴倾角的倾角修正权重表示为：
其中，t和x表示修正前的局部时空矢量的中心在地震数据中的位置，xh1为修正前的局部时空矢量的空间长度的一半，xang1(0＜xang1＜xh1)为预设的空间长度，S1为相似度阈值，x′1(0＜x′1＜2xh1)为修正前的局部时空矢量划分为两个部分的空间位置划分点，x′1min＝argmin(Pab1)。
根据所述倾角修正权重对高斯平滑函数加权，得到加权高斯平滑函数Is(m,n)。加权高斯平滑函数表达式为：
Is(m,n)＝Angw(t+m,x+n)I(m,n) (5)
其中，I(m,n)二维高斯平滑函数，公式如下：
利用所述加权高斯平滑函数对地震数据在时间方向和空间方向的导数和进行平滑处理，基于平滑后的导数构建新的结构张量，并通过对所述新的结构张量进行特征值分解，计算得到初步修正同相轴倾角。
具体的，地震数据在时间方向的导数为dt，在空间方向的导数为dx，利用修正高斯平滑函数对dtdx、dtdt、dxdx进行平滑，有如下结果：
其中，ma(ma＞0)和na(na＞0)为平滑地震数据的导数所选用加权高斯平滑函数的范围大小，C2为平滑权重的积分归一化系数，
通过<dtdt>s、<dtdx>s、<dxdx>s构建新的结构张量J1(t,x)。新的结构张量可以表示为：
对新的结构张量进行特征值分解，提取最大特征值λ1和最小特征值λ2，最终计算得到初步修正同相轴倾角θ2(t,x)。计算得到初步修正同相轴倾角公式如下：
用所述加权高斯平滑函数对所述初步修正同相轴倾角进行平滑处理，获得修正后的同相轴倾角。修正后的同相轴倾角公式如下：
其中，mb(mb＞0)和nb(nb＞0)为获取修正后的同相轴倾角所选用加权高斯平滑函数的范围大小，C3为平滑权重的积分归一化系数，
步骤S2具体为：
设置局部窗口在时间方向的半长为th2(th2＞0)，在空间方向的半长为xh2(xh2＞0)，在地震数据d(t,x)中的所有时空位置点(t,x)，沿着所述修正后的同相轴倾角θ3(t,x)方向提取局部时空矢量，得到断层增强局部时空矢量。断层增强局部时空矢量可以表示为：
d2(t2,x2)＝d(t+tan(θ3)x2,x+x2) (11)
其中，-th2≤t2≤th2，-xh2≤x2≤xh2；所述断层增强局部时空矢量在时间方向长度为2th2，在空间方向长度为2x2。
在所述断层增强局部时空矢量的每个空间位置x′2，将所述断层增强局部时空矢量划分为两个部分，并分别沿着空间方向进行叠加，以生成每个空间位置对应的两个波形矢量Ra2(x′2)和Rb2(x′2)。其中，所述每个空间位置对应的两个波形矢量Ra2(x′2)和Rb2(x′2)的计算公式如下：
其中，-xh2＜x′2＜xh2。
计算所述断层增强局部时空矢量的每个空间位置对应的两个波形矢量Ra2(x′2)和Rb2(x′2)之间的皮尔逊相关系数Pab2(x′2)和余弦相似度Sab2(x′2)，并根据计算结果确定断层增强系数。确定断层增强系数采用公式如下：
其中，t和x表示断层增强局部时空矢量的中心在地震数据中的位置，xh2为断层增强局部时空矢量的空间长度的一半，xang2(0＜xang2＜xh2)为预设的空间长度，S2为相似度阈值，x′2(0＜x′2＜2xh2)为把断层增强局部时空矢量划分为两个部分的空间位置划分点，x′2min＝argmin(Pab2)。
设置断层增强距离系数σ1，该系数影响最佳局部时空矢量的选择。根据所述计算所述断层增强局部时空矢量的每个空间位置对应的两个波形矢量之间的余弦相似度Sab2(x′2)和所述断层增强距离系数σ1，计算自适应的断层增强距离截断阈值σ2(t,x)，表达式如下：
其中，L0＝σ1·(max(1-Sab2))0.5，0≤λ≤1。
步骤S3具体为：
预设区域阈值为0.5，对所述断层增强系数小于区域阈值的时空位置，设置局部窗口在时间方向的半长为th3(th3＞0)，在空间方向的半长为xh3(xh3＞0)，从地震数据中沿所述修正后的同相轴倾角方向，提取局部时空矢量，得到信号增强局部时空矢量d3(t3,x3)。信号增强局部时空矢量表达式为：
d3(t3,x3)＝d(t+tan(θ3)x3,x+x3) (16)
其中，-th3≤t3≤th3，-xh3≤x3≤xh3。所述信号增强局部时空矢量在时间方向长度为2th3，在空间方向长度为2x3。
计算所述信号增强局部时空矢量d3(t3,x3)与信号增强参考波形矢量d3(t3,0)之间的距离，得到信号增强距离D3(x3)；计算所述断层增强局部时空矢量d2(t2,x2)与断层增强参考波形矢量d2(t2,0)之间的距离，得到断层增强距离D2(x2)。两种距离表达式如下：
需要说明的是，所述信号增强参考波形矢量为信号增强局部时空矢量内对应于空间中心位置的矢量，所述断层增强参考波形矢量为断层增强局部时空矢量内对应于空间中心位置的矢量，所述波形矢量是指局部时空矢量中对应于某一特定空间位置的矢量，仅具有时间方向的长度。
对所述信号增强距离D3(x3)和断层增强距离D2(x2)进行最大值和最小值的归一化处理，生成归一化信号增强距离Dn3(x3)和归一化断层增强距离Dn2(x2)。两种归一化距离表达式如下：
其中，ε为很小的正数，防止分母为0，Dn2和Dn3的值在0到1之间。
步骤S4具体为：
对所述归一化信号增强距离，设定信号增强距离截断阈值σ3，并根据信号增强距离截断阈值确定信号增强权重。信号增强权重W3(x3)可以表示为：
对所述归一化断层增强距离，根据所述断层增强距离截断阈值σ2(t,x)，确定断层增强权重。确定断层增强权重的表达式为：
其中，信号增强局部时空矢量d3(t3,x3)的权重和为设置最小权重和z，若I3＜z，则把归一化距离Dn3升序排列，选择前段局部空间[0,z]内对应的信号增强局部时空矢量为最佳局部时空矢量，并设置权重为1。
需要说明的是，W2(x2)和W3(x3)只有取值为1和取值为0的情况，根据所述信号增强权重W3(x3)和断层增强权重W2(x2)，对所述信号增强局部时空矢量和所述断层增强局部时空矢量分别相乘，提取与各自中心参考波形矢量匹配的最佳断层增强局部时空矢量和最佳信号增强局部时空矢量。
步骤S5具体为：
在所述断层增强系数FP(t,x)大于所述区域阈值的时空位置，用一维高斯平滑函数对所述最佳断层增强局部时空矢量沿着空间方向进行加权叠加，得到断层增强波形矢量。断层增强波形矢量的计算方式可以表示为：
其中，G(x)为一维高斯函数，W2(x)为断层增强权重，d2(t2,x2)为断层增强局部时空矢量，W2(x2)d2(t2,x2)为最佳断层增强局部时空矢量，一维高斯函数公式如下：
其中，ρ为一维高斯函数的尺度。
在所述断层增强系数FP(t,x)小于所述区域阈值的时空位置，用一维高斯平滑函数对所述最佳信号增强局部时空矢量沿着空间方向进行加权叠加，得到信号增强波形矢量。信号增强波形矢量的计算方式可以表示为：
其中，G(x)为一维高斯函数，W3(x)为信号增强权重，d3(t3,x3)信号增强局部时空矢量，W3(x3)d3(t3,x3)为最佳信号增强局部时空矢量。
最后，组合断层增强系数FP(t,x)大于所述区域阈值的所有时空位置处得到的断层增强波形矢量以及断层增强系数FP(t,x)小于所述区域阈值的所有时空位置处得到的信号增强波形矢量，实现对地震数据断层增强。
本发明采用以上技术方案，一种基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法，包括：计算地震数据同相轴倾角的倾角修正权重，并修正同相轴倾角，得到修正后的同相轴倾角；基于修正后的同相轴倾角，获取断层增强局部时空矢量，并计算断层增强系数和断层增强距离截断阈值；计算中心参考波形矢量与局部时空矢量之间的距离；根据距离截断阈值，提取与中心参考波形矢量匹配的最佳局部时空矢量；利用最佳局部时空矢量对地震数据加权叠加，以增强地震断层。基于此，通过引入基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法，有效克服现有反射地震数据提取和增强方法对地震断层信息依赖性过强以及对地震断层破坏的缺陷，能够显著增强地层的不连续特征，使断层面更加清晰，满足油气勘探开发的需求。
在具体的实施例子中，图2为未经本发明方法处理的地震数据，图3为对应于图2的使用本发明的基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法对地震数据断层增强结果。对比图2和图3可以发现，图2中的地震断层特征相对模糊；应用本发明方法后，地震断层特征显著增强，断层面更加清晰，以直观、干脆的线性结构呈现，与周围连续地层形成鲜明对比。

Claims (5)

1.一种基于最佳局部时空矢量的地震数据断层增强方法，其特征在于，包括：
计算地震数据同相轴倾角的倾角修正权重，并修正同相轴倾角，得到修正后的同相轴倾角；
基于修正后的同相轴倾角，获取断层增强局部时空矢量，并计算断层增强系数和断层增强距离截断阈值，在获取断层增强局部时空矢量之前还包括设置局部窗口在时间方向的半长为th1，在空间方向的半长为xh1，在地震数据d(t,x)中的所有时空位置点(t,x)，沿着初始同相轴倾角θ1(t,x)方向，提取局部窗口数据，得到修正前的局部时空矢量；
计算中心参考波形矢量与局部时空矢量之间的距离；
根据距离截断阈值，提取与中心参考波形矢量匹配的最佳局部时空矢量；
利用最佳局部时空矢量对地震数据加权叠加，以增强地震断层；
基于修正后的同相轴倾角，获取断层增强局部时空矢量，并计算断层增强系数和断层增强距离截断阈值，包括：在地震数据中沿着所述修正后的同相轴倾角方向提取局部时空矢量，得到断层增强局部时空矢量；所述断层增强局部时空矢量具有时间方向长度和空间方向长度；
在所述断层增强局部时空矢量的每个空间位置，将所述断层增强局部时空矢量划分为两个部分，并分别沿着空间方向进行叠加，以生成每个空间位置对应的两个波形矢量；
计算所述断层增强局部时空矢量的每个空间位置对应的两个波形矢量之间的皮尔逊相关系数Pab2(x2′)和余弦相似度Sab2(x′2)，并根据计算结果确定断层增强系数FP(t,x)，
其中，xh2为断层增强局部时空矢量的空间长度的一半，xang2为预设的空间长度，S2为相似度阈值，x′2为把断层增强局部时空矢量划分为两个部分的空间位置划分点，x′2min＝argmin(Pab2)；
设置断层增强距离系数，根据所述计算所述断层增强局部时空矢量的每个空间位置对应的两个波形矢量之间的余弦相似度和所述断层增强距离系数，计算自适应的断层增强距离截断阈值σ2(t,x)，
其中，L0＝σ1·(max(1-Sab2))0.5，σ1为断层增强距离系数，η为权重系数，0≤η≤1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
计算地震数据同相轴倾角的倾角修正权重，并修正同相轴倾角，得到修正的同相轴倾角，包括：
基于地震数据构建结构张量矩阵，计算地震数据的初始同相轴倾角；
在地震数据中沿着所述初始同相轴倾角方向提取局部时空矢量，得到修正前的局部时空矢量；所述修正前的局部时空矢量具有时间方向长度和空间方向长度；
在所述修正前的局部时空矢量的每个空间位置，将所述修正前的局部时空矢量划分为两个部分，并分别沿着空间方向进行叠加，以生成每个空间位置对应的两个波形矢量；
计算所述修正前的局部时空矢量的每个空间位置对应的两个波形矢量之间的皮尔逊相关系数和余弦相似度，并根据两者的组合来计算所述同相轴倾角的倾角修正权重；
根据所述倾角修正权重对高斯平滑函数加权，得到加权高斯平滑函数；
利用所述加权高斯平滑函数对地震数据在时间方向和空间方向的导数进行平滑处理，基于平滑后的导数构建新的结构张量，并通过对所述新的结构张量进行特征值分解，计算得到初步修正同相轴倾角；
用所述加权高斯平滑函数对所述初步修正同相轴倾角进行平滑处理，获得修正后的同相轴倾角。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
计算中心参考波形矢量与局部时空矢量之间的距离，包括：
预设区域阈值，对所述断层增强系数小于区域阈值的时空位置，从地震数据中沿所述修正后的同相轴倾角方向，提取局部时空矢量，得到信号增强局部时空矢量；所述信号增强局部时空矢量具有时间方向长度和空间方向长度；
计算所述信号增强局部时空矢量与信号增强参考波形矢量之间的距离，得到信号增强距离；计算所述断层增强局部时空矢量与断层增强参考波形矢量之间的距离，得到断层增强距离；
所述信号增强参考波形矢量为信号增强局部时空矢量内对应于空间中心位置的矢量；所述断层增强参考波形矢量为断层增强局部时空矢量内对应于空间中心位置的矢量；所述波形矢量是指局部时空矢量中对应于某一特定空间位置的矢量，仅具有时间方向的长度；
对所述信号增强距离和断层增强距离进行最大值和最小值的归一化处理，生成归一化信号增强距离和归一化断层增强距离。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
根据距离截断阈值，提取与中心参考波形矢量匹配的最佳局部时空矢量，包括：
对所述归一化信号增强距离，设定信号增强距离截断阈值，并根据信号增强距离截断阈值确定信号增强权重；
对所述归一化断层增强距离，根据所述断层增强距离截断阈值，确定断层增强权重；
根据所述信号增强权重和断层增强权重，对所述信号增强局部时空矢量和所述断层增强局部时空矢量加权，提取与中心参考波形矢量匹配的最佳断层增强局部时空矢量和最佳信号增强局部时空矢量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
利用最佳局部时空矢量对地震数据加权叠加，以增强地震断层，包括:
在所述断层增强系数大于所述区域阈值的时空位置，用一维高斯平滑函数对所述最佳断层增强局部时空矢量沿着空间方向进行加权叠加，得到断层增强波形矢量；
在所述断层增强系数小于所述区域阈值的时空位置，用一维高斯平滑函数对所述最佳信号增强局部时空矢量沿着空间方向进行加权叠加，得到信号增强波形矢量；
组合所述断层增强波形矢量和所述信号增强波形矢量，实现对地震数据断层增强。
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