频率域声波方程全波形反演

全波形反演是一种利用地表或井中观测到的波场来推测地下物性参数的高精度成像方法.本文研究了频率域声波方程全波形反演的数值方法.正演用带PML边界条件的九点差分格式求解.反演是一个极小化模拟数据与观测数据之间残量的优化迭代过程,文中比较了多种数值优化方法,包括最速下降法、共轭梯度法、LBFGS方法、高斯牛顿法以及预条件方法.反演从低频到高频逐级进行,且前一个频率的反演结果作为下一个频率反演的初值,该策略有效克服了反演发散或收敛到局部极小值的情况.文中详细描述了正反演方法,并对一个简单模型和两个国际标准模型(即Marmousi模型和Overthrust模型)进行了MPI并行反演计算,结果表明牛顿方法和预条件方法能较精确地对复杂构造模型进行反演成像.