Разработка, тестирование и доработка прототипа программного модуля для анализа времён прихода первых (прямых, преломленных и рефрагированных) волн с применением методов искусственного интеллекта в геологоразведке

Определение скоростей распространения продольных и поперечных волн в верней части разреза является важной частью метода сейсмических жесткостей (МСЖ), используемого при сейсмическом мирокрайонировании. МСЖ является основным методом для количественной оценки относительных приращений сейсмической интенсивности на участках с различными инженерно-геологическими условиями. Определение скоростей происходит с использованием методов преломленных волн, сейсмотомографии, вертикального сейсмического профилирования и др. В перечисленных методах основным этапом обработки полевых сейсморазведочных данных является определения времен первых вступлений продольных и поперечных волн. При определении времен первых вступлений геофизик-интерпретатор определяет приход прямой/головной/рефрагированной волны на каждый сейсмоприемник для каждого пункта возбуждения. Данная задача является довольно рутинной и в случае проведения инженерно-геофизических изысканий трудоемкой, из-за наличия (зачастую) большого спектра техногенных помех. Соответственно возникает необходимость в формализованном подходе для определения времен первых вступлений. Подобные комплексы реализованы в иностранных программах, предназначенных для определения скоростей верхней части разреза при сейсморазведочных работах с целью поиска нефтяных месторождений. Стоимость подобных программных продуктов колоссальна и не является целесообразной с точки зрения проведения инженерно-геологических изысканий, также подобные программы не предназначены для обработки данных с сильными техногенными помехами. В связи с этим целью работы является разработка программного модуля, использующего методы искусственного интеллекта для пикировки первых вступлений данных инженерной сейсморазведки. Разрабатываемый продукт позволит значительно ускорить процесс расчета приращения сейсмической интенсивности по МСЖ и минимизировать человеческий фактор (поскольку пикировка первых вступлений зашумленных данных сильно зависит от конкретного геофизика-интерпретатора). Формализация определения времени прихода первых вступлений является важной проблемой инженерно-геологических изысканий. Разработанный программный модуль, включающий нейросеть, позволит определять времена первых вступлений сейсмических волн, что будет использоваться для оценки скорости продольных и поперечных волн по методам преломленных волн, сейсмотомографии, вертикального сейсмического профилирования. В дальнейшем, полученные скорости будут применены при сейсмическом микрорайонировании. По словам главы «Росгеологии» Сергея Горькова, в 2024 г. общая зависимость от импорта ПО в геологоразведке в России составляет 95% (https://rg.ru/2022/01/18/soft-dlia-geologorazvedki-nachinaiut-proizvodit-v-rossii.html?ysclid=lvwuvf4sqb847191431). В связи с этим данный проект, также, обладает высоким потенциалом к импортозамещению.