基于射线理论的照明分析

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1、厂—————一——————■一]I学校代鸲：10425l’、≯jj：S0401098中国石油大学硕士研究生学位论文华东(申请工学硕上。学位)基于射线理论的照明分析学科专业：地球探测与信息技术培养方向．o地球物理探测方法与技术硕士生：栗宝鹃指导教师：李振春(教授)入学目划：2004年9月论文完成日期：2007年5月基于射线理论的照明分析栗宝鹃(地球探测与信息技术)指导教师：李振春教授摘要本文题目是基于射线理论的照明分析，所用原理有射线追踪原理，Kirchhoff叠前深度偏移原理，速度平滑原理。基本研究思路如下：以Kirchhoff

2、叠前深度偏移原理为基础，根据偏移结果来确定需要重点考虑的目的层；速度平滑原理为工具，通过对复杂的速度场进行速度平滑，来改善偏移结果的质量，并且提高射线追踪路径的连续性；射线追踪原理为根本，根据射线路径在地下地质体中的分布情况，确定波在地下传播的能量分布，并且通过在成像效果较差的目的层均匀布点，对地面进行射线追踪，可以得知射线在地表的分布情况，从而进一步进行照明分析和观测系统优化。这旱所用的射线追踪基本原理是在程函方程基础之上进行推导所得。其中二维射线追踪所用为基于Langan思想的基本原理，该原理把射线路径作为一个独立变量，射线

3、的位置、方向和旅行时都是射线弧长的代数表示。长久以来，Langan的射线追踪原理一直用于计算射线路径和旅行时，而“照明”则是最近几年fffJ网rJ提出来的概念，将射线理论用于照明分析也是如此。照明主要是针对弱能量区域和能量屏蔽区域而言，在这些区域，由于没有足够的能量到达，往往收不到很好的成像效果。我们在这些弱能量区均匀覆盖布点，假设能量能够充分到达，然后对地面进行射线追踪，根据射线在地面的分布情况，来确定工区的范围和观测系统的分布，从而达到辅助炮点和检波器的设计的目的。这样采集到的数据，理论上将能收到很好的成像效果，从这个意义上

4、来讲，起到了照明的作用。II本文的研究思路由目的层向地面追踪，根据追踪到地面的结果来进行照明分析和观测系统优化，根据波的互易性原理，这与由地面设置炮点，向地下进行射线追踪，在目的层考虑反射，其物理意义上是一样的。只不过前者需要首先在地面布置炮点和检波器，然后向下进行射线追踪，根据射线追踪的结果，可以得到目的层的覆盖次数：后者对目的层进行均匀覆盖，向地面进行射线追踪，这样可以得到射线在地表的分布，从而指导观测系统的优化和设计。照明技术是一种把野外采集、数据处理和解释贯穿起来的工具，本文主要说明其采集方面的应用，也就是对观测系统进行

5、优化设计。由于照明概念的提出才不过几年时间，理论还需要进一步发展，将照明分析的理论用于模型和实际资料处理也还有很大的空间需要完善。关键词：射线追踪，照明，速度平滑，观测系统IIIIlluminationAnalysisbasedonraytracingtheoryLIBao-juan(GeophysicalProspectingandInformationTechnology)DirectedbyProfessorL1Zhen—chunAbstractThispaperfocusesontheilluminationanalys

6、iswhichisbasedonmytracingtheory．Theprinciplesutilizedinthispaperincludetheprincipleofraytracing，theprincipleofKirchhoffprestackdepthmigrationandthetheoryofvelocitysmooth．Themainthreadofthispaperislistedbelow：theprincipleofKirchhoffprestackdepthmigrationisthetheoretic

7、alfoundationofthispaper,thetargetlayerisdeterminedaccordingtOtheresultofmigration．Thetheoryofvelocitysmoothisausefult001．Byvelocitysmoothingofacomplicatedvelocityfield，thequalityofmigrationresultandthecontinuityofraytracingpathcanbeimproved．Raytracingtheoryisanothert

8、heoreticalbasisofthispaper．Accordingtothedistributionofraypathsinthefield．theenergyofwaveswhichdis砸buteintheearthCanbedetermined．By