本文關(guān)鍵詞： 高斯波束偏移 快速算法 控制束偏移 偏移孔徑　出處：《吉林大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：高斯波束偏移作為射線類偏移成像方法的一種,克服了傳統(tǒng)的射線類偏移難以處理焦散區(qū)成像的缺陷,但具有傳統(tǒng)的射線類偏移高效和陡傾角成像的特點(diǎn),且能夠獲得接近逆時(shí)偏移的成像結(jié)果。該方法靈活性強(qiáng),能夠適應(yīng)多種觀測(cè)裝置及復(fù)雜的地表?xiàng)l件。到目前為止,已經(jīng)提出了針對(duì)聲波、彈性、各向異性和吸收介質(zhì)的高斯波束偏移理論。在高斯波束偏移中,由于采用高斯波束的疊加來表示格林函數(shù),所以要進(jìn)行關(guān)于射線參數(shù)的積分。在二維情況下該積分是二重的;在三維情況下則是四重的。此外,為了實(shí)現(xiàn)成像,在每一個(gè)成像點(diǎn)處也需要完成對(duì)所有頻率的積分。過去,為了提高計(jì)算的效率,文獻(xiàn)中以損失成像精度的代價(jià)采用最速下降近似來降低關(guān)于射線參數(shù)的積分的維數(shù)。而對(duì)關(guān)于頻率的積分的快速實(shí)現(xiàn)則鮮有報(bào)道。為了解決這個(gè)問題,本文通過改變偏移公式中積分的順序,將兩個(gè)關(guān)于頻率的最內(nèi)層積分看成是總復(fù)走時(shí)的實(shí)部和虛部的二維連續(xù)函數(shù)來提出一種快速算法。在確定完總復(fù)走時(shí)的實(shí)部和虛部的采樣范圍和采樣間隔之后,在采樣點(diǎn)處構(gòu)建關(guān)于兩個(gè)最內(nèi)層積分的查找表。最后,根據(jù)成像點(diǎn)處實(shí)際的總復(fù)走時(shí)的實(shí)部和虛部在查找表中進(jìn)行插值來獲取兩個(gè)最內(nèi)層積分的值。這樣就避免了在每一個(gè)成像點(diǎn)處都進(jìn)行關(guān)于頻率的積分運(yùn)算。同時(shí),由于只是針對(duì)關(guān)于頻率的積分進(jìn)行處理,該快速算法對(duì)于經(jīng)過及未經(jīng)最速下降近似的偏移公式同樣適用。并行計(jì)算環(huán)境下的數(shù)值算例表明,在二維情況下采用快速算法時(shí),經(jīng)過最速下降近似的偏移公式相較未經(jīng)最速下降近似的偏移公式在計(jì)算效率方面的提升并不大但卻會(huì)損失成像的精度。在三維情況下,由于最速下降近似將關(guān)于射線參數(shù)的積分從四重減少到二重,因此采用快速算法時(shí),經(jīng)過最速下降近似的偏移公式相較未經(jīng)最速下降近似的偏移公式在計(jì)算效率方面的提升明顯。但是對(duì)于復(fù)雜構(gòu)造區(qū)域,為了滿足成像精度的需要,仍需要采用未經(jīng)最速下降近似的偏移公式。由于上述快速算法同介質(zhì)的性質(zhì)無關(guān),可同時(shí)適用于彈性及各向異性介質(zhì)中的高斯波束偏移。針對(duì)單道地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的基于高斯波束疊加的深度域偏移也可以采用同上述快速算法類似的策略,所不同的是需要針對(duì)每一道地震數(shù)據(jù)來構(gòu)建對(duì)應(yīng)兩個(gè)關(guān)于頻率的最內(nèi)層積分的查找表。對(duì)于吸收介質(zhì)中的高斯波束偏移,由于需要引入衰減因子來補(bǔ)償介質(zhì)的吸收作用,則將兩個(gè)關(guān)于頻率的最內(nèi)層積分看成是總復(fù)走時(shí)的實(shí)部和虛部及總衰減因子的三維連續(xù)函數(shù)。此外,本文還討論了控制束偏移的相關(guān)問題�？刂剖仆ㄟ^在局部?jī)A斜疊加的過程中挑選出最相干的同相軸來壓制實(shí)際數(shù)據(jù)中非相干噪聲對(duì)于成像結(jié)果的干擾。作為CGG地球物理公司的核心技術(shù),在公開的文獻(xiàn)中未能查閱到其技術(shù)細(xì)節(jié)。本文利用解析道的方法來提高相干性計(jì)算的穩(wěn)定性,同時(shí)優(yōu)化權(quán)函數(shù)的定義方法以更好地保護(hù)相干同相軸。然后,將控制束偏移同上述快速算法相結(jié)合來提高整個(gè)偏移的計(jì)算效率。最后,利用在常傾角成像剖面中局部同相軸的相長(zhǎng)部分的斜率同相應(yīng)的傾角所對(duì)應(yīng)的斜率一致,而相消部分的斜率同相應(yīng)的傾角所對(duì)應(yīng)的斜率有明顯差別的特性,在局部?jī)A角域中對(duì)偏移孔徑進(jìn)行優(yōu)化來提高成像效果。同樣地,在計(jì)算常傾角成像剖面中局部同相軸的相干性時(shí)采用解析道的方法來確保穩(wěn)定性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P631.4

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本文編號(hào)：1491299