基于谱元法的全波形反演及其在海底地震数据中的应用

发布时间：2024-02-15 05:02

　　全波形反演已被广泛应用于获取地下速度结构.而反演问题与正演方法密切联系,针对特定反演问题,合适的正演方法能极大提高反演效率和精度.本文首先验证谱元法在含起伏界面模型数值模拟方面的优势,在此基础上将谱元法作为正演引擎应用于全波形反演,并为克服未知子波的影响,采用一种归一化的频率域目标泛函.结果表明,起伏地表情况下,基于谱元法的全波形反演相比于基于传统有限差分法反演,具有更高的反演精度.进一步,本文将基于谱元法的波形反演方法应用于OBS观测系统的理论合成数据和野外采集数据.谱元法非结构化网格剖分自然满足自由边界条件,能很好地适应不规则海床并模拟多次波.理论实验表明,即使在OBS观测系统很稀疏的情况下,基于谱元法的全波形反演仍能获得海底以下正确的高波数速度结构.在处理实际OBS数据时,本文采用分频策略以减少反演非线性,初始模型成功更新,其结果揭示了西沙海槽海底以下更多的细节信息.

【文章页数】：15 页

【部分图文】：

图10x=1.25km(a)和x=2.25km(b)处速度垂直抽线结果.黑线为真实模型速度,绿线为初始模型速度,

图9FDM-FWI(a)和SEM-FWI(b)结果对比图14对比了两种方法的反演结果,可以看出宏观的信噪比差异,图(b)比图(a)更加“干净”.局部上也可以发现,SEM-FWI在浅层更加稳定,FDM-FWI则存在错误的结构,如黑框所示;在中深层,前者空间结构也更为清晰,如蓝框所....

图12D起伏地表模型

图3a和3b展示了相应的模拟结果.由于规则网格剖分导致起伏界面被阶梯状离散而形成虚假散射点,在有限差分法模拟结果中存在多余的散射波(红框).为减少数值散射,本文对空间间隔为5m的细网格有限差分法进行测试.此时,模型被离散为1501×301个网格点,可以看到精细剖分差分法模拟记录....

图2图1模型中SEM采用的非结构化网格

图12D起伏地表模型图3SEM(a)和粗网格FDM(b)模拟记录对比

图6x=5.375km处道记录(左)和FDM与

图5x=1.25km处道记录(左)和

本文编号：3899253