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《波动方程地震偏移成像方法的现状与进展-刘喜武》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第17卷第4期地球物理学进展Vol.17No.42002年12月(582~591)PROGRESSINGEOPHYSICSDec.2002波动方程地震偏移成像方法的现状与进展1,21刘喜武刘洪(1.中国科学院地质与地球物理研究所,北京100101;2.中国科学院研究生院,北京100039)[摘要]综述了波动方程地震偏移成像方法研究的现状,指出了各种算法的问题和解决方案;给出了相空间小波分析步进算
2、法偏移成像以及保幅保结构李群算法偏移成像的最新进展;对波动方程偏移成像发展趋势进行展望.[关键词]波动方程地震偏移成像;算法;相空间;小波分析;李群;研究进展[中图分类号]P315[文献标识码]A[文章编号]10042903(2002)040582100引言地震偏移是一种将地震信息进行重排的反演运算,以便使地震波能量归位到其空间的[1]真实位置,获取地下真实构造图像.除了深度域构造成像外,地震偏移还为其它特殊处理提供振幅、相位等信息,用于速度估计和属性分析,建立在波
3、动方程基础上的地震偏移成像[2]技术代表了地震处理的极致.地震偏移最初是在水平迭加基础上进行的,目的是使倾斜界面共深度映像聚焦,使绕射波归位,即将能量还原到它们正确位置上.早期人工偏移是按照偏移空间的时距关系作图;若将共深度点剖面看作一系列绕射点组成的源反射,可用计算机实现对这些绕射点的偏移,即建立在射线理论基础上的绕射扫描迭加方法以及后来的Kirchhoff偏移.20世纪70年代初美国斯坦福大学以J.F.Claerbout为首的SEP研究小组第一个对标量波动方程提出了[3,4]有限差分近似解法
4、,实现了地震偏移.此后建立在波动方程基础上的地震偏移成像方法[5]如有限差分法、Kirchhoff积分法、F!K方法及其各种变形等方法广泛应用.爆炸反射面模[6]型(Loewenthaletal.,1976)为波动方程偏移成像条件的建立奠定了理论基础.由于波动方程描述地震波地下传播规律,因而波动方程偏移一方面可以解决复杂介质条件下成像问题,另一方面保持了波场的动力学特征.地震偏移各种方法最初是作为时间偏移方法出现的,目的是满足二维时间叠加剖面成[7,8]图需要,后来为满足横向变速情况下成像精度需要
5、,发展了深度偏移方法(Hubral1977,[9]Larner1981).近20年来,偏移方法又发展到了三维和叠前偏移,三维叠前深度偏移代表地震偏移的发展水平.当今各种各样的偏移技术方法极为丰富,如时间偏移、深度偏移、二维、三维、迭前、迭后;如使用共炮集、共方位角道集、面炮方法实现等等.偏移算法也多种多样.实际应用中根据具体情况和要求选取相适应的方法.考虑如此复杂而庞大的内容,本文只对波动方程地震偏移中核心算法!!!波场延拓和成像的现状与进展进行阐述,并对其发展趋势进行展望.[收稿日期]2002
6、0118;[修回日期]20020404.[基金项目]中国科学院知识创新工程项目(KZCXLSW18)资助.[作者简介]刘喜武,1971年生,黑龙江讷河人,中国科学院地质与地球物理研究所博士研究生,主要从事地震信号处理和成像研究.4期刘喜武,等:波动方程地震偏移成像方法的现状与进展∀583∀1波动方程地震偏移成像方法的研究现状波动方程地震偏移成像的各种方法都是建立在波场反向外推基础上,按照算法实现的[10]原理可以分为两大类:基于射线理论的
7、偏移方法和基于波场延拓的偏移方法.基于射线的Kirchhoff积分类方法,依靠射线追踪获得成像所需的旅行时,不受反射界面顷角限制,计算效率高,灵活,但在复杂地质条件下,多值走时使射线追踪难于获得正确旅行时,导致成像效果较差.此外,基于射线的方法缺少动力学信息如振幅等.基于波场延拓的方法,如有限差分法、F!K方法等,物理概念清晰,自然解决了多值走时问题,能够更为精确成像.这类方法包括由双程波动方程导出的逆时偏移,由单程波动方程导出的各种方法.实质上,建立在波动方程基础上的Kirchhoff积分方法与
8、波场外推的F!K方法、有限差分方法数理基础相[5]同.已证明在常速介质中Kirchhoff积分方法与F!K方法的波场外推公式完全等价,而有限差分方法使用波动方程的各种近似,其波场外推公式除相位精度外,形式与前两者基本相同,是它们的近似式.然而,由于波场反向外推的实现算法不同,导致它们各自不同的特点.1.1Kirchhoff积分类偏移方法[11]Kirchhoff积分法波动方程偏移建立在波动方程Kirchhoff积分解的基础上,把Kirchhoff积分中的格林函数用它的高频渐进解
