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针对垂直地震剖面（VSP）资料处理中上下行波重叠难以分离的问题，提出了一种基于奇异值分解（SVD）和Curvelet变换相结合的分离上下波方法．首先基于数据中随机噪声是统计平稳的假设，在Curvelet域通过分尺度选取阈值压制随机噪声，再利用奇异值分解方法滤除部分下行波能量，最后根据VSP资料中上下行波在Curvelet域分布区域不同，进行上下行波场分离．合成和实际资料处理结果表明，该方法与f-k滤波方法和SVD方法相比，不仅提高了信噪比，而且减弱了边界上的波形畸变，得到了更好的分离效果．