近地表初至波最短路径层析成像应用的研究

《近地表初至波最短路径层析成像应用的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Applicationsandresearchesoftheseismictomographywithfirstbreakphaseandshortestpathmethodinnear-surfaceADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：JuZhaohuiSupervisor：AssociateProf.LiZhongshengChang’anUniversity,Xi’an,China摘要地震层析成像，是在计算机层析成像(Computeriz

2、edTomography，简称CT)基础上发展起来的一种新方法。它利用地震波场信息对地下介质的物质属性进行反演成像，是调查和研究地下地质结构的有效手段，已被广泛应用于能源矿产开发、工程勘察、地质灾害评估等领域。为了解决地震勘探中复杂近地表引起的问题，论文提出了一套地震初至波层析反演方法，该方法是一种利用初至波旅行时和射线路径来反演介质速度结构的方法。它利用地震直达波、回折波、折射波以及三者组合的初至波和层析反演方法具有的纵、横向变速优势，实现了适应速度任意变化的复杂表层模型反演。通过对理论模型的试算和对实际地震

3、资料的处理分析，证明了该方法的正确性和有效性。文章围绕着初至波层析成像，回顾了地震层析成像技术的发展历史以及现有方法的研究现状，介绍了初至波层析成像理论基础，着重叙述了最短路径（SPR）射线追踪正演方法和层析成像反演算法，进行了主要算法推导，编程实现了初至波旅行时最短路径射线追踪正演算法和层析反演算法—最小二乘QR分解法（LSQR）。在程序实现的基础上，利用正演程序完成了正演模拟，并对效果和影响因素进行了分析，证明了最短路径射线追踪算法是一种有效、精确的射线追踪方法，并且误差随着单元网格剖分精度的提高和搜索半径

4、的增大而降低。然后，结合LSQR反演算法完成了理论模型试算，得到了良好的反演效果，验证了最短路径射线追踪方法和LSQR算法的正确性和可行性。文章最后对实际采集的地震数据进行了初至波层析成像处理，得到了可靠的近地表速度场，异常位置明显，处理结果与实际地质情况基本吻合，再次验证了该方法在实际应用中的可靠性。关键词：地震层析成像，初至波，最短路径，射线追踪，LSQRIAbstractSeismictomographyisanewmethodthathasbeendevelopedonthebasisofCompute

5、rizedTomography(simplyCT).Itusesseismicdatatoinvertmaterialpropertiesoftheundergroundmedium,whichisaneffectivemeansininvestigatingandresearchingundergroundgeologicstructure.Itwaswidelyappliedinthefieldofenergyandmineraldevelopment,engineeringsurvey,geologica

6、ldisasterassessmentandsoon.Thethesisrealizedasetofmethodsfortomographicinversionofseismicfirstbreakaimedatcomplexnear-surfaceprobleminseismicprospecting.Thismethodwastousefirstbreaktravel-timeandraypathininvertingthevelocitystructureofmedium.Ithadtheadvantag

7、eoftheverticalandhorizontalvariablevelocityandusingdirectwave,divingwave,refractionwave,combinationofthethreetorealizeinversionincomplexsurfacemodelthatthevelocitycanvaryarbitrarily.Throughprocessingthetheoreticalmodelandrealdata,thesisprovedthatthemethodwas

8、correctandeffective.Firstly,thisthesisbrieflyreviewedthedevelopmentprocessofseismictomographyandthecurrentresearchstatusofexistingmethodsaroundfirstbreakseismictomography.Furthermore,weintroduce