全波形反演已被廣泛應(yīng)用于獲取地下速度結(jié)構(gòu).而反演問題與正演方法密切聯(lián)系,針對特定反演問題,合適的正演方法能極大提高反演效率和精度.本文首先驗證譜元法在含起伏界面模型數(shù)值模擬方面的優(yōu)勢,在此基礎(chǔ)上將譜元法作為正演引擎應(yīng)用于全波形反演,并為克服未知子波的影響,采用一種歸一化的頻率域目標(biāo)泛函.結(jié)果表明,起伏地表情況下,基于譜元法的全波形反演相比于基于傳統(tǒng)有限差分法反演,具有更高的反演精度.進一步,本文將基于譜元法的波形反演方法應(yīng)用于OBS觀測系統(tǒng)的理論合成數(shù)據(jù)和野外采集數(shù)據(jù).譜元法非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格剖分自然滿足自由邊界條件,能很好地適應(yīng)不規(guī)則海床并模擬多次波.理論實驗表明,即使在OBS觀測系統(tǒng)很稀疏的情況下,基于譜元法的全波形反演仍能獲得海底以下正確的高波數(shù)速度結(jié)構(gòu).在處理實際OBS數(shù)據(jù)時,本文采用分頻策略以減少反演非線性,初始模型成功更新,其結(jié)果揭示了西沙海槽海底以下更多的細節(jié)信息.

【文章頁數(shù)】：15 頁

【部分圖文】：

圖10x=1.25km(a)和x=2.25km(b)處速度垂直抽線結(jié)果.黑線為真實模型速度,綠線為初始模型速度,

圖9FDM-FWI(a)和SEM-FWI(b)結(jié)果對比圖14對比了兩種方法的反演結(jié)果,可以看出宏觀的信噪比差異,圖(b)比圖(a)更加“干凈”.局部上也可以發(fā)現(xiàn),SEM-FWI在淺層更加穩(wěn)定,FDM-FWI則存在錯誤的結(jié)構(gòu),如黑框所示;在中深層,前者空間結(jié)構(gòu)也更為清晰,如藍框所....

圖12D起伏地表模型

圖3a和3b展示了相應(yīng)的模擬結(jié)果.由于規(guī)則網(wǎng)格剖分導(dǎo)致起伏界面被階梯狀離散而形成虛假散射點,在有限差分法模擬結(jié)果中存在多余的散射波(紅框).為減少數(shù)值散射,本文對空間間隔為5m的細網(wǎng)格有限差分法進行測試.此時,模型被離散為1501×301個網(wǎng)格點,可以看到精細剖分差分法模擬記錄....

圖2圖1模型中SEM采用的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格

圖12D起伏地表模型圖3SEM(a)和粗網(wǎng)格FDM(b)模擬記錄對比

圖6x=5.375km處道記錄(左)和FDM與

圖5x=1.25km處道記錄(左)和

本文編號：3899253