基于三维多模板快速推进算法的复杂近地表射线追踪

起伏地表条件下的高效高精度射线追踪方法是三维层析速度建模的关键技术。首先将多模板快速推进算法(MSFM)扩展到三维起伏地表条件下的走时计算。该方法通过变换坐标系引入6个三维差分模板,综合考虑坐标轴方向和对角线方向的信息,在较少增加计算成本的同时显著提高了计算精度。在MSFM的基础上,采用三线性插值和Runge-Kutta方程求取走时梯度,并从接收点开始向激发点沿走时梯度反向追踪得到射线路径。三维均匀模型和复杂近地表模型的测试应用表明,基于三维多模板快速推进算法的射线追踪方法要优于基于传统快速推进算法(FMM)的射线追踪方法。

复杂近地表三维初至波走时层析方法研究

复杂起伏地表条件下三维初至波走时层析速度建模方法是我国西部山地、沙漠地区地震资料处理的关键技术之一.传统的三维走时层析反演在应用中存在诸多问题:一是射线追踪技术固有的计算效率低、对复杂模型计算不稳定;二是对于大规模三维模型,Tikhonov正则化难以对零空间和欠定分量进行有效约束,造成迭代收敛速度缓慢.本文首先在多模板快速推进算法(MSFM)走时计算的基础上,提出了一种新的射线追踪方法.整形正则化方法和共轭梯度法对反演方程进行了有效的约束,实现了初至波走时层析反演.三维理论模型实验和实际资料处理表明,该方法具有比传统射线走时层析方法更高的反演精度与迭代收敛速度.