本科毕业论文--三维射线追踪

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1、武汉大学本科毕业论文三维射线追踪院（系）名称：测绘学院专业名称：地球物理学学生姓名指导教师：二○○九年六月BACHELOR'SDEGREETHESISOFWUHANUNIVERSITYSeismicraytracinginthree-dimensionalmediumCollege：SchoolofGeodesy&GeomaticsSubject：GeophysicsName：YeQingdongDirector：Prof.ZhuLiangbaoJune2009郑重申明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，

2、除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。本人签名：日期：摘要射线追踪方法作为一种快速有效的波场近似计算方法，对于地震波理论研究及偏移成像等过程具有重要意义。其理论基础是，在高频近似条件下，地震波场的主能量沿射线轨迹传播，射线追踪方法作为一种快速有效的波场近似计算方法，对于地震波理论研究以及地震波反演具有很重要的意义。传统的射线追踪方法包括初值问题的试射法和边值问题的弯曲法。近年来，随着幻Kirchhoff积分叠前深度偏移在解决

3、复杂构造成像中获得一系列成功，作为其算法基础之一的射线追踪方法也得到了很大的促进和发展，出现了大量不同于传统方法的新型算法。这些方法的主要特不再局限于地震波射线的描述，而是直接从程函方程、Huygens原理或Fermat原理出发，采用等价波前来描述地震波场地特征。本文首先讨论了射线追踪问题的引出及其理论基础，然后讨论了传统射线追踪的特点和近年来几种常用的射线追踪方法，如Vidale方法，最短路径法等，最后着重讨论了从快速推进法改进而来的多级快速推进法的特点及其实现。多级快速推进法计算费时少，稳定性好，精度高，无论是连续介质还是层状介质到后适用，是目前最优秀的射线追踪方法。关

4、键词：射线追踪；ak135模型；程函方程；网格；节点；有限差分法；快速推进法；上风法；窄带法ABSTRACTAsafastandeffectiveapproximativecalculatemethodofwavefield,raytracinghasaveryimportantmeaningtotheresearchoftheseismwavetheoryandtheseismwave'sinventionandexcursionimagingprocess.Thetheoryfoundationoftheraytracingisthatunderthecondition

5、sofhigh-frequencyapproximatethemajorenergyoftheseismwavetransmitsalongtheradialtrace.Thetraditionalraytracingmethodscomprisethetry-shootingmethodoftheinitialvalueproblemandthebendingmethodofthebordervalueproblem.Inrecentyears,theKirchhoffsintegralfore-stackdepthmigrationsgetmuchusefulinthe

6、complexformationimaging.Asoneofitsalgorithmbasses,theraytracingmethodsdevelopveryfast.Largenumberofnewalgorithmsdifferentfromthetraditionalray-tracingmethodshaveappeared.Themainfeaturesofthesemethodsarethattheyaren'tlimitedbythedescriptionsofthetravel-timeandraytracingoftheseismwave.Theyse

7、toutdirectlyfromeikonalequation,theprincipleofHuygensandtheFermattheoryandthendescriptthefeaturesoftheseismwavefieldsbyadoptingtheequivalentfore-waves.Inthisarticleswefirstdiscusstheoriginofraytracingandthetheoreticalbasis,thenwediscussthefeaturesofclassicalra