快速射线追踪模型处理技术研究

项目名称： 快速射线追踪模型处理技术研究

项目编号： No.41504084

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 韩复兴

作者单位： 吉林大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 针对射线类偏移成像中快速计算地震波走时和射线路径过程当中的模型处理(即速度模型的光滑处理以及非网格节点处速度及导数的插值处理)问题，常规的光滑以及插值算法都会不同程度破坏原始速度模型的空间结构。本研究将基于偏微分方程的模型平滑和定向插值算法引入到射线类偏移成像当中，实现速度模型的平滑处理和非网格节点处速度及速度导数插值计算。由于偏微分方程法具有线性叠加特性、模型解的唯一性和局部特征保持性，因此应用该算法能够很好的对速度变化剧烈的模型进行特征平滑，并保持速度模型的边缘特征，而不会破坏原有的速度模型空间结构；同时应用该算法可以实现基于原始模型速度梯度的非网格节点处速度和速度导数的插值计算。研究结果对射线类偏移成像实现不破坏原始速度模型空间结构的波场计算及精确成像具有十分重要的研究价值和广阔的应用价值。

中文关键词： 射线类偏移；偏微分方程；定向插值；模型平滑；波场计算

英文摘要： In view of the fast calculation seismic traveltime in the ray migration imaging and model processing in the ray path（that is the smoothing of velocity model and the interpolation processing of speed and derivative at non-grid nodes）, introduced the model smoothing based on partial differential equations and directional interpolation algorithm to the ray migration imaging, to achieve the smoothing of speed model and the speed and the speed derivative interpolation at non-grid nodes. Because the partial differential equations has the characteristics of linear superposition, model solution uniqueness and local features retention, therefore, the application of the algorithm can be very good to keep edge characteristics and the characteristics smoothing of velocity model, without breaking the spatial structure of the original velocity model. At the same time the application of the algorithm can realize the interpolation of the speed and speed derivative of non-grid nodes based on original model velocity gradient. The results have a very important research value and broad application value for the realization of ray migration imaging without breaking the wave field calculation of spatial structure of the original velocity model.

英文关键词： Ray type migration;Partial Differential Equation;Directional interpolation;Smoothing model;Wave field calculation