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基于快速拟合算法的二维TTI介质qP波和qSV波走时计算
1
作者
芦永明
杨建勋
+2 位作者
张剑锋
杨凯
李正伟
《地球物理学报》
北大核心
2025年第5期1911-1921,共11页
快速准确的计算地震波走时在地球物理学中有重要的应用.然而,各向异性程函方程由于其复杂的非线性,导致走时求解具有极大的挑战性.在倾斜横向各向同性(TTI)介质中求解程函方程,传统方法通常需要使用迭代算法.面对大规模的偏移成像,高效...
快速准确的计算地震波走时在地球物理学中有重要的应用.然而,各向异性程函方程由于其复杂的非线性,导致走时求解具有极大的挑战性.在倾斜横向各向同性(TTI)介质中求解程函方程,传统方法通常需要使用迭代算法.面对大规模的偏移成像,高效率的走时计算显得尤为重要,但传统方法由于高昂的计算成本和复杂的方程求解难以满足实际应用需求.因此,发展了一种基于拟合算法的快速解决弱各向异性介质程函方程的方法.首先,在局部解中分析了qP波和qSV波对应的TTI介质慢度方程,研究表明在弱各向异性条件下,慢度方程的根与其对应的拟合二次函数的根相近,可以作为迭代法的一个初始点.据此提出在局部解的走时范围内使用二次曲线拟合对应的慢度方程,快速求解二次方程获取走时根.在获得走时解后,通过检查因果关系以保留满足条件的解.然后,将提出的这个算法与快速扫描法(FSM)相结合解决弱TTI介质的走时问题.最后,通过三个数值实验验证了提出算法在二维弱各向异性介质走时计算中的高效性和准确性.
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关键词
弱各向异性介质
拟合
慢度方程
快速扫描法
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职称材料
求解二次方程的二维VTI介质qSV波和qSH波走时快速扫描算法
被引量：
4
2
作者
芦永明
张伟
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期244-255,共12页
地震波走时计算在观测系统设计、偏移成像、速度模型走时反演和地震定位等方面起到重要作用.各向异性广泛存在于地球介质中,影响地震波传播的振幅和走时,忽略各向异性的影响将对成像、反演以及地震定位等造成一定的误差.因此对于高分辨...
地震波走时计算在观测系统设计、偏移成像、速度模型走时反演和地震定位等方面起到重要作用.各向异性广泛存在于地球介质中,影响地震波传播的振幅和走时,忽略各向异性的影响将对成像、反演以及地震定位等造成一定的误差.因此对于高分辨率成像和反演,走时计算中考虑各向异性十分重要.快速扫描法不需要存储和追踪波前面信息,在各向异性初至波走时计算方面应用广泛.传统的方法通过将慢度四次方程转换为走时四次方程并结合快速扫描法求解走时.该方法没有对程函方程做近似,适用于强各向异性介质,但存在计算效率低的问题.对于求解qSV波走时,本文发展了一种在局部解中将慢度四次方程简化为二次方程解析地快速求解走时的方法,极大地提高了计算效率.对于qSH波,慢度方程是二次的,可以直接解析求解.最后,本文用各向异性均匀模型和BP复杂模型进行测试,计算结果表明走时计算准确,验证了该方法的有效性.
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关键词
各向异性
快速扫描法
射线追踪
VTI
慢度方程
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职称材料
题名
基于快速拟合算法的二维TTI介质qP波和qSV波走时计算
1
作者
芦永明
杨建勋
张剑锋
杨凯
李正伟
机构
深圳北理莫斯科大学
深圳北理莫斯科大学计算数学与控制系
南方科技大学地球与空间科学系
出处
《地球物理学报》
北大核心
2025年第5期1911-1921,共11页
基金
国家自然科学基金项目(42104119,42104106,42204130)
河北省地震科技星火计划重点项目(2025091100001)
广东省教育厅项目“地震面波的数学模型及机器学习算法”(2021KTSCX145)联合资助.
文摘
快速准确的计算地震波走时在地球物理学中有重要的应用.然而,各向异性程函方程由于其复杂的非线性,导致走时求解具有极大的挑战性.在倾斜横向各向同性(TTI)介质中求解程函方程,传统方法通常需要使用迭代算法.面对大规模的偏移成像,高效率的走时计算显得尤为重要,但传统方法由于高昂的计算成本和复杂的方程求解难以满足实际应用需求.因此,发展了一种基于拟合算法的快速解决弱各向异性介质程函方程的方法.首先,在局部解中分析了qP波和qSV波对应的TTI介质慢度方程,研究表明在弱各向异性条件下,慢度方程的根与其对应的拟合二次函数的根相近,可以作为迭代法的一个初始点.据此提出在局部解的走时范围内使用二次曲线拟合对应的慢度方程,快速求解二次方程获取走时根.在获得走时解后,通过检查因果关系以保留满足条件的解.然后,将提出的这个算法与快速扫描法(FSM)相结合解决弱TTI介质的走时问题.最后,通过三个数值实验验证了提出算法在二维弱各向异性介质走时计算中的高效性和准确性.
关键词
弱各向异性介质
拟合
慢度方程
快速扫描法
Keywords
Weakly anisotropic
Fitting slowness equation
Fast Sweeping Methods(FSM)
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
求解二次方程的二维VTI介质qSV波和qSH波走时快速扫描算法
被引量：
4
2
作者
芦永明
张伟
机构
深圳市深远海油气勘探技术重点实验室(南方科技大学)
南方科技大学地球与空间科学系
南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期244-255,共12页
基金
国家自然科学基金项目(U1901602)
南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项(GML2019ZD0203)
+1 种基金
深圳市深远海油气勘探技术重点实验室(ZDSYS20190902093007855)
深圳市科技计划(KQTD20170810111725321)资助.
文摘
地震波走时计算在观测系统设计、偏移成像、速度模型走时反演和地震定位等方面起到重要作用.各向异性广泛存在于地球介质中,影响地震波传播的振幅和走时,忽略各向异性的影响将对成像、反演以及地震定位等造成一定的误差.因此对于高分辨率成像和反演,走时计算中考虑各向异性十分重要.快速扫描法不需要存储和追踪波前面信息,在各向异性初至波走时计算方面应用广泛.传统的方法通过将慢度四次方程转换为走时四次方程并结合快速扫描法求解走时.该方法没有对程函方程做近似,适用于强各向异性介质,但存在计算效率低的问题.对于求解qSV波走时,本文发展了一种在局部解中将慢度四次方程简化为二次方程解析地快速求解走时的方法,极大地提高了计算效率.对于qSH波,慢度方程是二次的,可以直接解析求解.最后,本文用各向异性均匀模型和BP复杂模型进行测试,计算结果表明走时计算准确,验证了该方法的有效性.
关键词
各向异性
快速扫描法
射线追踪
VTI
慢度方程
Keywords
Anisotropic
Fast sweeping method
Raytracing
VTI
Slowness equation
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
P315 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于快速拟合算法的二维TTI介质qP波和qSV波走时计算
芦永明
杨建勋
张剑锋
杨凯
李正伟
《地球物理学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
求解二次方程的二维VTI介质qSV波和qSH波走时快速扫描算法
芦永明
张伟
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
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职称材料
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