快速行进法下多波走时同时反演成像方法研究

发布时间：2024-03-29 19:12

　　多震相走时同时反演成像主要包括以下四个步骤:(1)模型参数化;(2)正演计算理论走时和相应的射线路径;(3)同时反演得到地下介质的速度结构和反射界面几何分布;(4)反演解的评价(或成像分辨率分析)。模型参数化中采用网格单元化方式,在起伏界面(或不规则地下界面)处采用不规则四边形单元(2D情形)或六面体单元(3D情形),而在远离不规则界面的区域则采用常规的矩形单元(2D情形)或立方体单元(3D情形)。速度采样一般在网格单元的节点进行。正演计算里,本论文的重点内容之一是将快速行进法(FMM)与分区多步算法相结合实现了三维复杂起伏层状介质中多震相(透射、反射、转换波)地震走时和射线路径的追踪计算。由于传统的快速行进法在界面处根据界面的形态进行三角网格单元剖分,反演后还需对起伏界面处网格单元重新剖分,因此,增加了计算量。为了避免此问题,我们在正演计算中引入了不等距上行差分公式计算起伏界面处节点的走时。为了验证本文所改进的快速行进算法的有效性,对比分析了目前发展较为成熟的不规则最短路径算法。结果表明:该算法具有较高的计算精度,数值计算稳健;能够灵活处理含起伏界面的三维模型中多震相地震走时及相应射...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 射线追踪模拟的现状
    1.3 地震反演方法现状
    1.4 论文内容结构
第二章 2D分区多步快速行进法多震相地震波数值模拟
    2.1 快速行进法存在的一些问题
        2.1.1 分区多步技术
        2.1.2 快速行进法的波前推进问题
        2.1.3 源点附近计算精度的改进
    2.2 走时计算原理
    2.3 射线追踪原理
    2.4 二维快速行进法数值模拟
第三章 3D分区多步快速行进法多震相地震波数值模拟
    3.1 走时计算原理
    3.2 射线追踪原理
    3.3 走时计算精度分析
        3.3.1 震源加密点数对走时计算精度及其效率的影响
        3.3.2 外扩层数对走时精度及其效率的影响
        3.3.3 网格间距对走时精度及其效率的影响
    3.4 追踪多震相地震射线精度对比分析
    3.5 本章小结
第四章 子空间反演算法简介
    4.1 子空间反演算法简介
    4.2 Frechet偏导数计算
第五章 2D多震相地震走时同时反演数值模拟
    5.1 井间检验版实验
    5.2 深地震测深实验
        5.2.1 初至波与反射波联合反演成像
        5.2.2 速度与界面的同时反演
    5.3 成像效率分析
    5.4 结果分析与讨论
结论与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3941171