基于波动方程的目标导向观测系统设计方法研究

本文提出了复杂构造地区的目标导向观测系统的设计方法.使用波动方程正演模拟来指导并在二维声波方程的一阶速度-应力方程中应用交错网格有限差分法实现.使用了四阶精度的差分算子和完全匹配层吸收边界条件.通过分析理论模型的模拟结果,展示了如何将地面地震响应与地下目标构造匹配.通过分析桥口地区实际地质模型的模拟结果,指出波动方程正演模拟在小断块、小背斜增生的复杂地区中相对于传统方法更精确,图像更清晰,更利于分析和指导观测系统设计.跟踪目标区的反射同相轴并得到其到达地面的接收范围来约束炮检距的范围,通过比较不同道距的模拟记录并综合考虑成本和任务目标来选取最佳道距.最终获得了实际效果达到设计要求的观测系统参数.

基于相位编码的地震照明度分析

地震照明分析是面向目标的地震正演技术。本文通过相位编码合成平面波源,采用单程波傅里叶有限差分(FFD)算子进行波场延拓,对地质目标体进行高效的面炮照明分析。全炮照明分析从全局考察能量在地下介质中的分布,大大提高了计算效率;单炮照明分析可以显示能量在局部范围的分布情况,克服了平面波源无空间局部性的缺点。综合全炮照明和单炮照明分析确定地质构造对地震能量传播的影响。对于能量较弱的目标区,利用照明统计方法,选择对目标区能量贡献大的最优炮点位置。通过对理论模型和桥口地区实际资料分析,表明该方法具有高效、快速和精度高的优点。