复杂地表条件下叠前菲涅尔束偏移方法

高斯束偏移虽然克服了Kirchhoff偏移不能处理多波至和单程波动方程偏移不能对陡倾构造准确成像的问题,但在复杂地表条件下其偏移精度取决于所选择的初始束宽度,即当初始宽度较小时,近地表成像精度较高,但此时中深层成像质量较差;反之当初始宽度较大时,中深层成像质量提高,但近地表成像精度降低.针对高斯束偏移中深层和浅层成像精度的矛盾,本文发展了一种适用于陆地复杂地表条件的叠前菲涅尔束偏移方法.基于惠更斯-菲涅尔原理,本文首先给出了菲涅尔束的概念及其表征的格林函数,并采用有效邻域波场近似理论和反褶积成像条件,导出了复杂地表条件下叠前保幅深度偏移公式.最后,针对常规旁轴射线追踪中的数值噪音,给出了一种压制策略.同高斯束偏移相比,本文方法不仅解决了中深层和浅层成像精度的矛盾,而且提高了复杂地表条件下平面波的分解精度,使得偏移结果更加准确可靠.典型的模型算例验证了本文方法的有效性和稳健性.

基于压缩感知的复杂地表菲涅尔束偏移

高斯束偏移是一种束类地震数据成像方法,该方法可以处理多波至走时,具有良好的成像精度。但在复杂地表条件下应用存在两个问题:一是原有的局部平面波分解方法计算精度不足,影响低信噪比数据成像质量;二是偏移精度取决于射线束传播算子,高斯束传播算子随着传播距离增大发散过快,难以同时保证浅层和中深层构造成像精度,并且高斯束射线传播算子在模型浅部覆盖范围不足,对复杂地表模型成像精度较低。为了解决上述问题,本文将基于压缩感知理论的平面波分解技术应用到复杂地表菲涅尔束偏移中,不仅有效提高了局部平面波分解精度,同时菲涅尔束传播算子有效解决了高斯束算子随传播距离增加束宽发散过大的问题,典型的模型算例验证了本文方法的有效性和稳定性。

不同地震波束构建格林函数的精度影响因素分析

在零阶射线和旁轴射线理论的基础上,地震波束方法在地震波场研究中迅速发展,其中利用不同出射方向的地震波束构建格林函数是波场研究的关键。本文在高斯束研究基础上,首先给出了聚焦束、动态聚焦束、自适应聚焦束和菲涅尔束的构造方式,并详细分析它们的有效束宽度、波前曲率以及中心射线振幅在传播过程中的变化情况。然后,利用最速下降近似导出了初始束参数动态选取时构造格林函数的权系数,并系统地讨论了这几种波束构建格林函数的精度及其影响因素,为后续基于地震波束的正演及成像研究提供参考。