本发明涉及涌浪校正，特别是涉及一种基于变分模态分解的涌浪校正方法、系统及存储介质。
背景技术：
1、浅地层剖面仪是一种基于声学原理连续探测水下浅部地层结构、构造、灾害地质等信息的地球物理技术手段。浅地层剖面探测垂向分辨率高、作业高效等特点，广泛应用于海洋工程地质调查、晚第四纪地层研究、掩埋物探测、港口建设及日常维护等。在进行浅地层剖面测量时，海浪或涌浪会影响船舶或浅地层剖面仪载体的姿态，进而影响浅地层剖面的质量。调查船航行时其吃水深度基本保持不变，但其高程会由于海浪或涌浪的而发生起伏变化，从而使换能器激发的地震波的实际传播路径与理论路径发生变化。这种传播距离变化会导致浅地层剖面中海底及下方地层的同相轴发生规律性错动，典型的特征是海底同相轴呈现上下抖动现象，从而使剖面的信噪比与分辨率明显下降。因此，如何有效的降低、甚至消除这种影响是获得高质量浅地层剖面的关键，这一过程也被称为涌浪改正。
2、在现有技术中进行涌浪校正的方法包括：基于模型道互相关法进行涌浪校正；采取拾取海底后进行滤波，将滤波前后的反射时间差值作为校正量，以此消除涌浪的影响；采用外部约束信息如sbp、mbes导出的海底深度进行涌浪校正等。借助外部信息(水深数据)进行涌浪校正强烈依赖于测区必须有实测水深数据以及水深数据的精度，其应用受到制约。基于模型道的方法需要对模型道邻近区域内的信号进行对齐，计算时需要频繁更新模型道，导致运算效率低。目前拾取海底后进行滤波的方法得到了较为广泛的应用，但滤波器的参数设置会影响涌浪改正的效果，需要实现人为的估算涌浪的周期以匹配滤波器参数。不同海况条件下涌浪的周期并不一致，为了自适应的对大批量的浅剖数据进行处理，需要一种可以自适应、受到参数影响小的涌浪校正方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于变分模态分解的涌浪校正方法、系统及存储介质，以解决背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种基于变分模态分解的涌浪校正方法，具体步骤包括如下：
3、获取浅地层剖面数据，拾取海底反射波到时曲线；
4、对所述海底反射波到时曲线通过变分模态分解提取海底地形趋势项；
5、根据所述海底反射波到时曲线与所述海底地形趋势项计算各道上的涌浪改正量，通过所述涌浪改正量进行涌浪校正。
6、优选的，读取所述浅地层剖面数据，根据剖面的质量选择初至拾取方法拾取所述海底反射波到时曲线。
7、优选的，通过所述变分模态分解提取海底地形趋势项的具体过程为：
8、假设海底反射波到时曲线u1(t)为调频-调幅信号构成，表达式为：其中，相位为非减函数，a(t)为包络；
9、将得到的各个模态函数使用uk(t)表示，对每个模态函数进行希尔伯特变化，得到其解析信号：其中，δ(t)为脉冲函数；为奇异函数，用于构造解析信号，表示其频率成分；
10、对各模态解析信号估计其中心频率，将每个模态频谱调制到相应的基频带，得到对应的约束变分问题：
11、求解所述约束变分问题并更新寻找约束变分问题的最优解。
12、优选的，所述约束变分问题的表达式为：
13、
14、其中，{uk}＝{u1,…,uk}表示k个模式，每个模式即为一个模态；{ωk}＝{ω1,…,ωk}表示每个模式对应的中心频率，为各模态解析信号的中心频率；
15、引入l2正则化和拉格朗日乘子求解所述约束变分问题并更新寻找约束变分问题的最优解；通过更新寻找约束变分问题的最优解。依次得到uk(t)，相应的中心频率为ωk，从高频到低频，选择其中心频率最低的模态做为海底地形趋势，其中k为分解时选择的模态数量。
16、优选的，通过更新寻找约束变分问题的最优解，包括模式更新、中心频率更新、对偶上升更新。
17、优选的，将所述海底反射波到时曲线与所述海底地形趋势项作差，得到各道上的涌浪改正量。
18、另一方面，提供一种基于变分模态分解的涌浪校正系统，包括数据拾取模块、数据分析模块、校正模块；其中，
19、所述数据拾取模块，用于获取浅地层剖面数据，拾取海底反射波到时曲线；
20、所述数据分析模块，用于对所述海底反射波到时曲线通过变分模态分解提取海底地形趋势项；
21、所述校正模块，用于根据所述海底反射波到时曲线与所述海底地形趋势项计算各道上的涌浪改正量，通过所述涌浪改正量进行涌浪校正。
22、最后，提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种基于变分模态分解的涌浪校正方法的步骤。
23、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
24、(1)本发明可以自适应的进行涌浪校正，无需预先估计涌浪的影响周期，参数选择的影响小，适用于大批量浅剖数据的处理。经过处理后浅地层剖面上海底反射同相轴被拉平，并且底下的沉积层也清晰可见，剖面质量提高。
25、(2)本发明通过应用vmd方法代替传统的滤波方法，从海底反射同相轴曲线中自适应提取地形趋势，有效解决了涌浪导致的浅地层剖面同相轴抖动问题，抗噪能力强，校正的精度高，无需频繁的人为估计涌浪的参数，适用于大规模数据的批量化处理。
1.一种基于变分模态分解的涌浪校正方法，其特征在于，具体步骤包括如下：
2.根据权利要求1所述的一种基于变分模态分解的涌浪校正方法，其特征在于，读取所述浅地层剖面数据，根据剖面的质量选择初至拾取方法拾取所述海底反射波到时曲线。
3.根据权利要求1所述的一种基于变分模态分解的涌浪校正方法，其特征在于，对所述海底反射波到时曲线使用所述变分模态分解提取海底地形趋势项，其具体过程为：
4.根据权利要求1所述的一种基于变分模态分解的涌浪校正方法，其特征在于，将所述海底反射波到时曲线与所述海底地形趋势项作差，得到各道上的涌浪改正量。
5.一种基于变分模态分解的涌浪校正系统，其特征在于，包括数据拾取模块、数据分析模块、校正模块；其中，
6.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任意一项所述的一种基于变分模态分解的涌浪校正方法的步骤。
