在开采石油和天然气的过程中,地震勘探是一种非常有效的勘探方法。人们通过分析获得的地震记录来判断地下石油和天然气的储量和分布情况。但是近年来随着所勘探地区的环境和地质条件不断复杂,获得的地震记录也越来越难于分析。比如说在微地震勘探过程中,接收到的微地震信号较弱,周围的噪声对信号的识别产生较大的影响。而在沙漠地震勘探中则会存在着大量的低频噪声,这使得有效信号可能会被幅值较大的低频信号所淹没。面对这些问题,就要求我们对不同的地震信号采取相应的处理方法来提高信噪比以利于地震数据的进一步分析。本文的主要研究内容是井中微地震信号中随机噪声的消减方法和沙漠地震信号中低频噪声及高斯白噪声的消减方法。因为地震信号具有较强的稀疏性而噪声却不具备稀疏性,所以我们可以从地震信号的稀疏性入手对原始地震记录进行噪声压制。本文首先研究了利用时差校正Shearlet变换对井中微地震进行噪声压制。其中,Shearlet是一种有效的多尺度多方向的小波变换。它可以将地震信号在变换域里面稀疏地表示出来,然后在变换域进行阈值收缩后再反变换回时空域就可以去除二维地震剖面的噪声。但是直接利用这种方法去除井中微地震中的噪声时会产生伪吉布斯效应。为了消除伪吉布斯效应,本文引进了时差校正的方法。先利用地震道之间的相关性将地震剖面中的同相轴校正为水平,这样地震信号中空间方向的奇异点将被消除,地震信号在变换域得到更稀疏的表示,在去噪后的信号中就可以减少伪吉布斯效应。本文接下来研究了利用复合稀疏去噪同时压制沙漠地震信号中的低频噪声和高斯白噪声。沙漠地震信号中含有低频噪声和高斯白噪声,一般的方法很难同时去除这两种噪声。本文提出了使用复合稀疏去噪同时压制沙漠地震噪声中的低频噪声和高斯白噪声。复合稀疏去噪在全变分的基础上加入了对地震信号自身稀疏性的约束,并且联合使用了低通滤波器,可以在压制高斯白噪声的同时压制低频噪声。我们利用模拟地震数据和实际地震数据对文中所提出的方法进行了大量的仿真实验,从实验结果可以看到所提方法达到了预期的效果,可以有效提高地震数据的信噪比。