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《根据速度图重建的层析成像法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3,012第卷第期地球物理学报356,!,∀#年月∃%&∃∋()∗+,−.%∃−./.%∃4#7#8用于速度图象重建的层析成象法‘99292929刘福田李强吴华胡戈刘建华摘要3特−&本文提出了一种用于速度图象重建的层析成象法别注意到地震学上的与医学上3的%&的不尽相同之处,并与速度图象重建有关的正问题的分析表处理了由此引起的困难,3明,不同频率范围的资料其分辨能力是不同的,因此区域地震与远震资料的解释应予注意本文有关速度图象重建的讨论不仅涉及到与成象方法有关的反演理论和方法,还给出了进行数值计算的内存量和运算量的分析3关于重建图象的质量评价,还给出,了反
2、演解的可靠性分析为分辨特性的描述提供了一种既简便又形象直观的方案33:,本文的方法与现行主要方法的比较表明本文的方法允许存在速度间断面有利于揭示不同构造区域的地壳厚度的差异;3在常用的方法中。作为正问题假定的常速度块同反演结果解释时非常速度块之间不协调3由于我们把给定网格点的速度值的插值函数作为速度的3空间函数,这一困难;∃&类方法本身不能给出成象结果的可靠性分析本文的方法则具有显著的优点3,对充分利用我国地震台,作者在分析了天然地震资料的状况之后相信网的现有观测资料
3、本文的方法是有效的3,3关镶词速度图象重建,成象反演方法,射线,正问题,地震层析成象分辨能力一,己、少?3言3≅≅」,,,在过去的廿年中由投影重建图象的反演问题出现在许多科学和技术领域其中七%&%1ΒΔΕΦΓΗΦ11ϑΓ5ΧΚΛ,,十年代ΑΧ!Ι&Β9的出现引起了医学上放射诊断学的革命并产3自那,%&,、、生了巨大的影响时以来在许多学科诸如在地球物理勘探射电天文学遥感、无3技术损材料检验和工业自动化等工程和应用科学中得到越来越广泛的应用在地球物理学中,&1ΒΓ5ΧΚΛ,%&的研究大尽管1ϑ一词的使用较晚但类似于医学,,,约开始于七十年代后期其中利用地震波重建地球内
4、部结构的研究甚至可以追溯到本〔‘3,〔一3世纪初,ΗΜ而有关二维和三维图象的重建在已往的十多年间已提出了许多方法∀Μ在,,这类问题中就地震波速度表征地质特征而言利用走时数据得到地球内部结构的方法原,Φ11,理上完全与医学%&相同目前把这类方法统称为地震层析成象Α−!ΝΒ!Ο&ΒϑΓ5ΧΚΛ−&3简称938国家自然科学基金资助项目329,北京中国科学院地球物理研究所3,北京9国家地震局地球物理研究所本文#77年3=月巧日收到期刘福田等:用于速度图象重建的层析成象法,−&与%&出现于不同的领域,同样也包括三个基本部分:作为成象技术尽管数;3,,据采集;图象重建图象
5、显示特别地在−&中被称作投影数据的观测资料同欲成象的物理量分布之间象%&一样存在线积分关系3上述−&%&已3,相似性使得可以在中充分利用获得的成果然而实际情况要困难,,得多以致在地球物理学中−&的应用远不能同医学%&相比造成这种状况的原因可:以列举如下%&的数据采集系统中扫描装置可按固定的数据采集几何安置,而且观测系统的限制在医学““3可在。Π。−&,一范围内根据需要精细地对研究区域做全方位观测在中普遍地使用地震源和地震3台站,即使是地震勘探,由于不能从地球内部进行观测,因此,投影数据Α观测资料9必然总是不完全的实,,际的困难还在于观测资料的误差可能较大而且来自
6、不同地震源和不同台站的数据将有不同的质量3这对成象结果Α分辨和精度9将产生不同的影响此外,地球物理的应用比,医学要求较大范围的采样为,3在实用的距离上保证接受信号有足够的精度则必须利,用低频波这必然限制空间分辨能力3,物理问题所引起的困难事实上,−&的困难还来源于它所处理的物理问题一般说来由于地震波速的横向不均匀性,地层内的射线将不再是平面内的直线,扰动将沿空间弯曲射线传播,以致要重3建的是三维图象,要处理的问题也不再是线性的在地球物理成象问题中,往往要用同一资料反演两类,,,,,互相影响的参量例如在地震波走时资料的解释中必须考虑介质的波速和界面位置对于天然地震3
7、,,还要考虑震源参数困难还在于地球内部的低速层或低速区要产生射线的影区使得观测资料中缺乏3低速,,区域的信息于是恢复低速区的图象将是困难的最终将影响其他区域的成象数学问题所面临的困难随着医学%&的广泛应用及%&,技术的发展作为成象技术数学基础33的方法研究也%&,−&,,日趋完善对于医学已有一些行之有效的方法则不然一方面由于观测系统钓限制使得所归结的数学问题一般都是不适定Α或病态9的,以致%&中常用的方法在这里却出现了解、、3的存在性唯一性稳定性的困难例如,正象.Θ幼”〔“,迄今。所指出的已知的唯一性定理不能直接3,因为所有得出唯一性定理的假设条件都不满足另应用于
8、通常的钻孔
