聽過給人做CT，你聽過給海底做CT嗎？青島就有這樣一群給海底做“CT”的人。

2月25日，農(nóng)歷新年的余韻尚未散去，位于青島藍谷的自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所數(shù)據(jù)處理室內(nèi)已是一片繁忙景象?？蒲腥藛T正緊盯屏幕，對剛剛從西太歸來的科考船帶回的海量地震數(shù)據(jù)進行精細處理。

劉鴻在展示團隊制作的海底地形去噪地形圖

“這是年前剛從海上采集回來的地震數(shù)據(jù)，我們現(xiàn)在做的工作，叫作‘去噪’?！鼻鄭u海洋地質(zhì)研究所數(shù)據(jù)處理室副主任劉鴻指著電腦上的圖像介紹道。屏幕上，未經(jīng)處理的原始數(shù)據(jù)如同一張布滿“雪花”的低分辨率照片，地層的輪廓若隱若現(xiàn)，模糊不清。

這項技術(shù)被形象地稱為給海底做“CT”。劉鴻解釋說，就像醫(yī)院里用CT掃描為病人檢查身體一樣，科研人員利用地震采集系統(tǒng)向海底發(fā)射聲波，通過接收反射信號來探知地下的地層結(jié)構(gòu)。隨著海洋資源開發(fā)步伐的加快，精準了解海底以下的地層結(jié)構(gòu)變得越來越重要，海底勘探工作也因此尤為關鍵。

然而，給海底做“CT”并非易事。海上作業(yè)環(huán)境復雜，大風引起的海浪、科考船螺旋槳的尾流，甚至周圍過往的船只、固定的海上平臺，都會成為干擾源，混雜在采集回來的數(shù)據(jù)中。這些噪聲就像一層厚厚的“馬賽克”，嚴重影響著數(shù)據(jù)的精準度，讓科研人員難以看清海底的真實面貌。

左右分別為去噪前后的數(shù)據(jù)對比圖

劉鴻和他的團隊所做的，就是將這張地下“CT片”修復得清晰可辨。他指著旁邊經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)剖面圖，原本布滿噪聲的圖像變得層次分明，海底以下的地層如同千層蛋糕般清晰鋪展，仿佛模糊的圖片瞬間切換到了高清畫面。

“分辨噪聲需要經(jīng)驗和技術(shù)相結(jié)合。”劉鴻說，對于海浪這類常規(guī)噪聲，他們根據(jù)經(jīng)驗就能輕松識別。但最棘手的是那些與真實有效信號極其相似、相互耦合交織在一起的復雜噪聲。面對這些難題，團隊基于多年工作經(jīng)驗進行初步判別，同時引入新的技術(shù)方法，根據(jù)產(chǎn)生機理和傳播規(guī)律對可能出現(xiàn)的噪聲進行預測。通過將預測數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)進行比對、相減等一系列精密的數(shù)學運算，反復驗證，才能精準判定并剔除干擾，最終獲得信噪比和連續(xù)性更好的圖片。

劉鴻正在對海底地震數(shù)據(jù)進行“去噪”

正是這種“精雕細琢”的工作，讓深埋海底的秘密得以顯現(xiàn)。經(jīng)過處理的高品質(zhì)地震數(shù)據(jù)，不僅為油氣資源和天然氣水合物的調(diào)查研究提供了關鍵支撐，也廣泛應用于我國海洋工程建設、海岸帶地質(zhì)調(diào)查和基礎地質(zhì)研究等多個領域。已經(jīng)為青島跨海大橋、海底隧道、海上風電場、海底管道鋪設等重大工程勘查提供扎實可靠的地質(zhì)參考數(shù)據(jù)。

據(jù)介紹，“十四五”期間，青島海洋地質(zhì)研究所數(shù)據(jù)處理團隊已形成成熟的高分辨率地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)體系，累計處理覆蓋全球海域的各類地震資料近20萬千米，作業(yè)區(qū)域涵蓋渤海、黃海、東海、南海以及西太平洋、印度洋等海域，以高質(zhì)量的處理成果資料為我國的海洋地質(zhì)調(diào)查事業(yè)起到了重要支撐作用。經(jīng)過多年發(fā)展，這支團隊的數(shù)據(jù)處理技術(shù)已處于國內(nèi)一流水平，并曾榮獲山東省地球物理科學技術(shù)獎特等獎。

站在“十五五”新的起點上，團隊的視野正投向更遠的深海。劉鴻表示：“‘十五五’期間，我們將繼續(xù)向深遠海進軍，從淺海走向深海，不斷擴大探測與研究的覆蓋領域。同時，我們也將積極擁抱新技術(shù)，引入大數(shù)據(jù)和人工智能，進一步完善海洋地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)體系，以更先進的技術(shù)手段支撐我國海洋地質(zhì)調(diào)查和科研事業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展?！?/p>

（半島全媒體記者 王麗平）

來源：大眾新聞·半島新聞