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基于快速推进迎风双线性插值法的三维地震波走时计算
被引量：
14
1
作者
孙章庆
孙建国
+1 位作者
岳玉波
江兆南
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期2011-2023,共13页
三维地震波走时计算技术是三维地震反演、层析成像、偏移成像等诸多地震数据处理技术中非常重要的正演计算工具.为了获得精度高且兼顾效率的三维走时计算方法:首先,在常规双线性插值公式推导过程中,充分利用平面波双线性假设的结论,获...
三维地震波走时计算技术是三维地震反演、层析成像、偏移成像等诸多地震数据处理技术中非常重要的正演计算工具.为了获得精度高且兼顾效率的三维走时计算方法:首先,在常规双线性插值公式推导过程中,充分利用平面波双线性假设的结论,获得了二元极小值超越方程的解析解,进而推导出了准确的局部走时计算公式,同时构造性地证明了该计算公式满足地震波的传播规律和Eikonal方程;其次,引入迎风差分的基本思想,提出迎风双线性插值的局部走时计算策略,该计算策略能简化算法、提高效率且保证无条件稳定性;然后,将上述计算公式和迎风双线性插值策略与常规快速推进法中的窄带技术结合,获得了一种新的基于快速推进迎风双线性插值法的三维地震波走时计算方法;最后,通过精度和效率分析检验了新算法的精度、效率和正确性,并通过计算实例验证了算法在面对复杂介质时的稳定性和有效性.
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关键词
三维
平面波双线性假设
迎风双线性插值
窄带技术
地震波走时计算
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职称材料
反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟研究
被引量：
3
2
作者
徐若格
孙辉
+5 位作者
陈瑞
任洪涌
张健
李猛
高福柳
赵晓彦
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期623-631,共9页
隧道施工安全常常由于复杂的地质情况面临着巨大的挑战,反射波法地震勘探具有探测深度大、抗干扰能力强等优点,是确保隧道施工安全的重要超前地质预报手段。反射地震波走时计算与地震数据处理中的纵横波分离、速度建模、偏移成像等多个...
隧道施工安全常常由于复杂的地质情况面临着巨大的挑战,反射波法地震勘探具有探测深度大、抗干扰能力强等优点,是确保隧道施工安全的重要超前地质预报手段。反射地震波走时计算与地震数据处理中的纵横波分离、速度建模、偏移成像等多个步骤息息相关,直接影响着隧道地质预报的结果。本文将仿照反射波法隧道超前地质预报的实际施工区域进行速度建模,以求解程函方程为基础,结合快速推进法(FMM)中的迎风有限差分方法以及窄带扩展技术实现针对隧道模型的初至地震波走时模拟。并通过对隧道模型中反射界面位置信息的提取,构建反射波初始窄带以及结合窄带扩展技术实现针对隧道模型反射波走时的计算。通过数值分析以及复杂隧道模型计算表明,文中给出的反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟具有良好的计算精度以及较强的适应能力。
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关键词
地震
反射波
地震波走时计算
隧道超前地质预报
初至
走时
计算
快速推进法
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职称材料
2D/3D起伏地表多震相地震波走时的因式分解程函方程算法
被引量：
3
3
作者
张云
李夕海
+3 位作者
白超英
牛超
王艺婷
曾小牛
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期857-871,共15页
起伏地表条件的地震波走时计算方法是研究该类地表区地下结构的基础工具。快速行进法和快速扫描法均是基于有限差分求解程函方程而发展起来的地震波走时计算方法,由于震源附近波前曲率较大,这两种算法均存在震源奇异性问题。研究成果表...
起伏地表条件的地震波走时计算方法是研究该类地表区地下结构的基础工具。快速行进法和快速扫描法均是基于有限差分求解程函方程而发展起来的地震波走时计算方法,由于震源附近波前曲率较大,这两种算法均存在震源奇异性问题。研究成果表明,对于复杂模型快速行进法的计算效率高于快速扫描法。为此,借鉴快速扫描法解决震源奇异性的思路,采用快速行进法求解因式分解程函方程,从而规避了震源奇异性问题。具体而言,将地震波走时分解为一个距离函数T0与一个走时扰动值T1乘积的形式,通过快速行进法求解T1,并与T0相乘,得到地震波走时;同时,为弥补规则网格迎风差分格式不适用于地表/界面起伏的缺陷,构建了适用于不规则网格的不等距迎风差分格式,进而结合分区多步技术形成了全局多震相地震波走时计算方法。2D和3D数值模拟实例表明,所提算法从根本上解决了快速行进法的震源奇异性问题,显著提高了原算法的计算精度与效率,可精确计算多震相地震波走时。
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关键词
因式分解程函方程
走时
扰动因子
不等距迎风差分格式
多震相
地震波走时计算
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职称材料
题名
基于快速推进迎风双线性插值法的三维地震波走时计算
被引量：
14
1
作者
孙章庆
孙建国
岳玉波
江兆南
机构
吉林大学地球探测科学与技术学院
国土资源部应用地球物理综合解释理论开放实验室一波动理论与成像技术实验室
东方地球物理公司物探技术研究中心
重庆市地质矿产勘查开发局
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期2011-2023,共13页
基金
国家自然科学基金项目(41404085
41274120)
+2 种基金
中国博士后科学基金第6批特别资助和第52批面上资助项目(2013T60329
2012M520680)
吉林大学优秀青年教师培养计划(419080500337)资助
文摘
三维地震波走时计算技术是三维地震反演、层析成像、偏移成像等诸多地震数据处理技术中非常重要的正演计算工具.为了获得精度高且兼顾效率的三维走时计算方法:首先,在常规双线性插值公式推导过程中,充分利用平面波双线性假设的结论,获得了二元极小值超越方程的解析解,进而推导出了准确的局部走时计算公式,同时构造性地证明了该计算公式满足地震波的传播规律和Eikonal方程;其次,引入迎风差分的基本思想,提出迎风双线性插值的局部走时计算策略,该计算策略能简化算法、提高效率且保证无条件稳定性;然后,将上述计算公式和迎风双线性插值策略与常规快速推进法中的窄带技术结合,获得了一种新的基于快速推进迎风双线性插值法的三维地震波走时计算方法;最后,通过精度和效率分析检验了新算法的精度、效率和正确性,并通过计算实例验证了算法在面对复杂介质时的稳定性和有效性.
关键词
三维
平面波双线性假设
迎风双线性插值
窄带技术
地震波走时计算
Keywords
3D
Plane wave bilinear assumption
Upwind bilinear interpolation
Narrow band technique
Seismic traveltime computation
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟研究
被引量：
3
2
作者
徐若格
孙辉
陈瑞
任洪涌
张健
李猛
高福柳
赵晓彦
机构
西南交通大学地球科学与工程学院
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期623-631,共9页
基金
国家自然科学基金项目(资助号:42374166)
四川省自然科学基金项目(资助号:2023NSFSC0770)
+1 种基金
国家重点研发计划(资助号:2022YFFO802600)
中央高校基本科研业务费(资助号:2682022ZTPY002,2682022ZTPY088)。
文摘
隧道施工安全常常由于复杂的地质情况面临着巨大的挑战,反射波法地震勘探具有探测深度大、抗干扰能力强等优点,是确保隧道施工安全的重要超前地质预报手段。反射地震波走时计算与地震数据处理中的纵横波分离、速度建模、偏移成像等多个步骤息息相关,直接影响着隧道地质预报的结果。本文将仿照反射波法隧道超前地质预报的实际施工区域进行速度建模,以求解程函方程为基础,结合快速推进法(FMM)中的迎风有限差分方法以及窄带扩展技术实现针对隧道模型的初至地震波走时模拟。并通过对隧道模型中反射界面位置信息的提取,构建反射波初始窄带以及结合窄带扩展技术实现针对隧道模型反射波走时的计算。通过数值分析以及复杂隧道模型计算表明,文中给出的反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟具有良好的计算精度以及较强的适应能力。
关键词
地震
反射波
地震波走时计算
隧道超前地质预报
初至
走时
计算
快速推进法
Keywords
Reflected seismic wave
Seismic traveltime calculation
Tunnel geological forecast
First-arrival traveltime calculation
Fast marching method
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
2D/3D起伏地表多震相地震波走时的因式分解程函方程算法
被引量：
3
3
作者
张云
李夕海
白超英
牛超
王艺婷
曾小牛
机构
火箭军工程大学
长安大学地质工程与测绘学院地球物理系
长安大学计算地球物理研究所
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期857-871,共15页
文摘
起伏地表条件的地震波走时计算方法是研究该类地表区地下结构的基础工具。快速行进法和快速扫描法均是基于有限差分求解程函方程而发展起来的地震波走时计算方法,由于震源附近波前曲率较大,这两种算法均存在震源奇异性问题。研究成果表明,对于复杂模型快速行进法的计算效率高于快速扫描法。为此,借鉴快速扫描法解决震源奇异性的思路,采用快速行进法求解因式分解程函方程,从而规避了震源奇异性问题。具体而言,将地震波走时分解为一个距离函数T0与一个走时扰动值T1乘积的形式,通过快速行进法求解T1,并与T0相乘,得到地震波走时;同时,为弥补规则网格迎风差分格式不适用于地表/界面起伏的缺陷,构建了适用于不规则网格的不等距迎风差分格式,进而结合分区多步技术形成了全局多震相地震波走时计算方法。2D和3D数值模拟实例表明,所提算法从根本上解决了快速行进法的震源奇异性问题,显著提高了原算法的计算精度与效率,可精确计算多震相地震波走时。
关键词
因式分解程函方程
走时
扰动因子
不等距迎风差分格式
多震相
地震波走时计算
Keywords
factored eikonal equation
correction factor of traveltime
upwind finite difference formula with uneven grid spacing
multi‑phase seismic traveltime computation
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于快速推进迎风双线性插值法的三维地震波走时计算
孙章庆
孙建国
岳玉波
江兆南
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
14
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟研究
徐若格
孙辉
陈瑞
任洪涌
张健
李猛
高福柳
赵晓彦
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
2D/3D起伏地表多震相地震波走时的因式分解程函方程算法
张云
李夕海
白超英
牛超
王艺婷
曾小牛
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
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职称材料
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