1.1 资料分析
（1）信噪比低。海洋单道地震自激自收的采集原理导致其最为显著的特点是低信噪比[15]。根据传播路径的不同可将噪音分为多次波、直达波、虚反射、鸣震、绕射波。在施工过程中还会受涌浪、施工船只及它船的尾流和机械震荡干扰。此外，海洋环境的背景噪声一直伴随着海洋地震资料采集的全过程[16]。由于单道地震无法采用水平叠加处理，噪音对单道数据的影响较严重且不易去除。
（2）同相轴抖动。由于海上作业过程中存在涌浪干扰，在靠近海面位置漂浮的震源和检波器，容易受到涌浪冲击而上下、左右摇摆，给地震道反射时间增加了一个静校正量。由于涌浪的动态性，这个静校正量在不同地震道上的值是不同的，因此使得原本平滑地层的地震反射同相轴上下抖动，抖动的幅度与涌浪大小以及船向等有关[11]。海底不光滑导致地质解释过程中难以准确追踪，有效同相轴抖动并存在毛刺，严重影响微幅构造成像。
（3）有效信号弱。实际记录的地震信号受波前扩散、透射损失、大地吸收、散射、激发接受条件不一致等因素影响，衰减后的地震振幅相对很小，强弱振幅差异甚大。单道地震资料有效频率相比多道地震高，在地震波传播过程中高频能量衰减更快。单道剖面上表现为海底反射能量强，由浅入深有效能量迅速衰减。浅中层深度的有效信号被海底强能量屏蔽，无法进行常规的地质解释，需要进行弱信号振幅恢复处理来增强被衰减的浅中层有效信号。
本文针对海洋单道地震资料信噪比低（图1a所示）、同相轴抖动（图1b所示）、有效信号弱（图1c所示）等主要难点，提出相应的处理思路。考虑到实际处理工作的时效性，本文提出的处理策略都很易于在现有的大型处理软件中高效快速的完成。
图1 单道地震资料问题分析Fig.1 Problem analysis of single-channel seismic data
1.2 关键处理技术原理及效果
针对上述单道地震资料处理的三个主要难点，采用以下三项关键处理技术来应对。
（1）自适应反馈保真去噪。保幅保真去噪是单道地震资料处理的关键，自适应反馈保真去噪技术以不损害有效波、不破坏剖面的波组特征、保幅处理为原则，可以较好的改善剖面面貌。传统的倾角滤波、异常振幅压制、分频噪音编辑、相干噪音压制等去噪技术是根据噪音与信号在倾角、振幅、频率、连续性等单一物性差异来进行信噪分离的。自适应反馈保真去噪技术在一定的倾角范围内，利用经过时间变化位移的加权和来增强最大程度相干的信号，并且压制该范围以外的随机噪音和相干能量[17]。对压制的噪音模型，设计合理的噪音权重因子进行加权提取有效信号，保证整个去噪过程中的保幅保真度，该技术可以大幅度提高剖面信噪比。
图2为自适应反馈保真去噪前后效果对比图。可以看出经过去噪处理后的单道剖面信噪比得到了大幅提升，随机噪音得以压制，有效信号得以增强，剖面整体变得更加干净清晰，弱同相轴变得更加连续清晰，更加容易识别，有利于后续的层位划分和解释。
（2）涌浪静校正。地震勘探船在海上作业时，由于涌浪的影响，漂浮在海面一定深度的震源和检波器会受到不同方向和不同程度的海水冲击，给地震道反射时间增加了一个静校正量。并且由于涌浪的动态性，各个地震道上的校正量也是不同的，因此造成了采集到的地震剖面中出现原本平滑的地层反射同相轴出现锯齿状的毛刺现象，抖动的幅度与涌浪大小以及船向等有关[11，14]。
图2 自适应反馈保真去噪前后效果对比Fig.2 Effect comparison before and after adaptive feedback fidelity denoising
相关分析可以比较两个波形的相似程度，因此互相关法可以计算实际地震道与模型道的相关性，相关系数越大，实际地震道与模型道越接近。本文采用滤波和去噪的方法建立平滑的模型道，然后采用互相关技术计算互相关函数。当互相关函数最大时，模型道与实际地震道最相似，此时的时间差就是涌浪静校正量。
图3是涌浪静校正前后效果对比图。可以看出涌浪静校正很好的消除了反射同相轴之间的抖动，同相轴变得更加平滑、清晰。
（3）包络AGC。恢复振幅的方法有很多，例如球面扩散补偿，地表一致性振幅补偿，Q补偿，自动增益控制（AGC），道内振幅均衡等等。AGC振幅控制技术能较好地突出弱反射信号，特别是针对深层反射资料或低信噪比资料。AGC技术可以较好地对振幅进行调整，使其显示效果达到最佳。AGC的效果取决于给定的时窗大小，时窗越小，削强补弱的效果越明显，时窗越大，效果越弱。AGC技术不足的地方在于时窗边界处会出现ACG “阴影”，时窗越大，AGC“阴影”范围越大，即振幅恢复作用随着时窗的变化而变化。
包络AGC方法的基本思路是：对常规去噪道集或叠加数据体，采用复数道分析法提取振幅包络并计算包络的平均振幅；比较振幅包络与平均振幅的大小，对大于平均振幅的样点用平均振幅代替，该步计算的结果作为该地震道振幅包络的正常值分量，振幅包络与正常值分量之差记为异常值分量；然后，对异常值分量乘以对应的权重系数回加到正常值分量重构出新的振幅包络；最后，根据重构的振幅包络计算地震道实数域的振幅值，从而达到地震道振幅削强补弱的效果[18]。
图4是应用包络AGC前后的效果对比图。处理后，单道剖面整体振幅能量由浅至深比较均衡，在不损害原始反射波特征前提下，把中深层反射波能量补偿的比较好，反射波组特征清晰、易于解释。
