Mejorando la Imágenes Sísmica al Reducir las Olas Superficiales

La imagen sísmica es como intentar ver lo que hay bajo la tierra desde la superficie. Es super útil para cosas como encontrar petróleo, monitorear terremotos y descubrir qué pasa bajo nuestros pies. Sin embargo, hay un gran problema. Las ondas de superficie, que son como esos fiesteros molestos, a menudo ahogan las señales importantes que queremos escuchar. Estas ondas de superficie pueden imitar los sonidos de las reflexiones que realmente queremos capturar. Como resultado, es difícil obtener una imagen clara de lo que está sucediendo abajo.

#El Plan: Silenciar a los Vecinos Ruidosos

Se nos ocurrió un ingenioso plan de dos pasos para reducir estas molestas ondas de superficie. Primero, convertimos nuestros receptores en fuentes virtuales usando un método llamado interferometría sísmica. Esto nos ayuda a averiguar cómo suenan las ondas de superficie. Luego, restamos estas ondas estimadas de nuestros datos para aclarar las reflexiones que queremos ver. Incluso le añadimos un giro: usamos los resultados que acabamos de obtener como punto de partida para otra ronda de este proceso. Así que, piénsalo como un videojuego en el que subes de nivel: cada ronda que juegas te acerca más al objetivo final.

#El Parque de Diversiones: Donde Probamos Nuestra Idea

Probamos nuestro enfoque en un conjunto de datos de reflexión sísmica 2D de Scheemda, ubicado en la provincia de Groningen en los Países Bajos. Al comparar lo que hicimos con los datos originales, pudimos ver qué tan bien funcionó nuestro truco. Alerta de spoiler: encontramos una forma de reducir significativamente las ondas de superficie, haciendo mucho más fácil ver las reflexiones y entender qué hay abajo.

#El Problema del Ruido

Las encuestas sísmicas a menudo se ven plagadas de ondas de superficie, que pueden ser muy molestas. Estas ondas viajan a través del suelo y producen ruido que puede desordenar nuestros datos, ocultando las reflexiones que son cruciales para hacer imágenes de lo que hay debajo. Es como intentar escuchar tu canción favorita en un concierto donde alguien está cantando desafinado justo al lado tuyo.

#Soluciones Tradicionales: Las Viejas Maneras

En el pasado, la gente usaba algunos métodos tradicionales para lidiar con las ondas de superficie. Podrían utilizar filtros que se enfocan en ciertas frecuencias, pero a veces esto no da en el clavo. Imagina usar un colador para atrapar los grumos grandes pero dejando caer las cosas pequeñas. ¡No es lo ideal! Cuando las ondas de superficie se dispersan, se vuelve aún más complicado eliminarlas.

#Entra la Interferometría Sísmica

Ahora, aquí viene la interferometría sísmica, o SI para abreviar. Es un nombre técnico para un truco ingenioso. Este método ayuda a recuperar datos de ondas de superficie cruzando señales de diferentes fuentes. Piensa en ello como espiar una conversación para captar los temas principales que se están discutiendo. Luego, podemos usar esta información para restar las ondas de superficie de nuestras grabaciones originales.

#Supresión Recursiva de Ondas de Superficie Interferométricas (RISS)

Le hemos dado un giro a SI con nuestro método, que llamamos Supresión Recursiva de Ondas de Superficie Interferométricas, o RISS. Suena elegante, ¿verdad? Pero en realidad, solo significa que aplicamos nuestro proceso un par de veces para seguir refinando los datos. Cada iteración nos ayuda a acercarnos a las reflexiones limpias que queremos. Imagina que es como pelar una cebolla; cada capa que quitas trae claridad a lo que hay dentro.

#Nuestro Estudio de Campo en Scheemda

En nuestra búsqueda por deshacernos de las ondas de superficie en los datos sísmicos, nos dirigimos a Scheemda. En 2022, instalamos nuestro equipo, que incluía un vibrador como fuente y geófonos para grabar los datos. Nos aseguramos de que todo estuviera en el lugar correcto para capturar las ondas sísmicas de manera eficiente. Piensa en ello como montar un escenario perfecto para un concierto para asegurarte de que todos puedan escuchar la música que se está tocando.

#El Proceso Sísmico: Paso a Paso

1. Recolección de Datos: Primero, recolectamos los datos sísmicos usando nuestro vibrador como fuente. Los geófonos actuaron como oídos, escuchando cualquier onda que viajara a través del suelo.

2. Recuperación de Ondas de Superficie: Aplicamos interferometría sísmica para averiguar dónde estaban escondidas las ondas de superficie en nuestras grabaciones. Es como correr la cortina para ver qué está causando todo ese ruido.

3. Sustracción de Ondas de Superficie: Después de identificar las ondas de superficie, las restamos adaptativamente de nuestras grabaciones originales. Este paso es crucial porque nos permite silenciar las ruidosas ondas de superficie mientras mantenemos intactas las reflexiones importantes.

4. Iteración del Proceso: En lugar de detenernos después de una ronda de sustracción, repetimos el proceso usando los datos limpios como nuevo punto de partida. Aquí es donde entra la parte recursiva, permitiéndonos refinar aún más los resultados.

5. Ajustes Finales: Después de aplicar nuestra técnica, hicimos algunos ajustes finales para mejorar la claridad de las reflexiones para una mejor interpretación.

#Los Resultados: Lo Que Encontramos

Después de aplicar RISS a nuestros datos de Scheemda, estábamos emocionados con los resultados. Las ondas de superficie se suprimieron significativamente, resultando en imágenes más claras de las estructuras subsuperficiales. Es un poco como limpiar las ventanas de una casa; de repente, todo afuera se vuelve mucho más fácil de ver.

#¿Cómo se Compara RISS con Otros Métodos?

Para ver cómo se comparaba nuestro método, observamos técnicas tradicionales como la atenuación quirúrgica y el filtrado f-k. Si bien la atenuación quirúrgica puede ser útil, a menudo no logra eliminar completamente las ondas de superficie. El filtrado f-k también puede causar problemas, ya que es complicado ajustar los parámetros correctos para los rangos de frecuencia. Nuestro enfoque RISS se destacó por ser puramente Basado en datos, lo que significa que se adapta a los datos sin necesidad de suposiciones.

#Conclusión: El Futuro de la Imagen Sísmica

Al final, nuestra técnica de Supresión Recursiva de Ondas de Superficie Interferométricas resultó ser una manera muy efectiva de mejorar la imagen sísmica. Al utilizar métodos basados en datos, no solo mejoramos la calidad de las reflexiones sísmicas, sino que también hacemos que el proceso sea más eficiente.

Así que la próxima vez que escuches sobre imagen sísmica, recuerda: ¡no solo estamos haciendo ruido-estamos haciendo olas, en silencio!

#Agradecimientos

Agradecemos a las agencias de financiamiento que hicieron posible esta investigación y a nuestros socios tecnológicos que proporcionaron el equipo necesario. También un saludo a la gente de Groningen por dejarnos montar nuestro parque de diversiones sísmico en sus patios traseros.

#Disponibilidad de Datos

Si tienes curiosidad y quieres revisar los datos que usamos o los códigos que desarrollamos, están disponibles en línea para cualquiera interesado en profundizar en el mundo de la imagen sísmica. Solo busca el repositorio 4TU.ResearchData, y encontrarás nuestro trabajo esperándote.

Este artículo exploró el mundo de la imagen sísmica y los métodos innovadores desarrollados para mejorar la claridad de las reflexiones subsuperficiales al abordar el desafío que plantean las ondas de superficie. Con nuestro método de Supresión Recursiva de Ondas de Superficie Interferométricas, esperamos allanar el camino para una imagen sísmica más clara y efectiva en el futuro, haciendo que los misterios subterráneos sean un poco menos misteriosos. Ha sido una aventura sísmica, ¡y el viaje apenas comienza!