基于起伏界面走时校正的三维最短路径射线追踪方法

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作者 秦泽光 赵爱华 +1 位作者 徐涛 姚时 《地球物理学报》 北大核心 2025年第2期578-594,共17页

最短路径射线追踪方法来源于图理论,可以获得最小走时路径,是初至波和反射波走时成像的重要正演模拟方法之一.最短路径法通常以规则网格离散速度模型,规则网格难以精确表征起伏地表和地下弯曲界面,因而计算的走时精度不是很高.减小网格... 最短路径射线追踪方法来源于图理论,可以获得最小走时路径,是初至波和反射波走时成像的重要正演模拟方法之一.最短路径法通常以规则网格离散速度模型,规则网格难以精确表征起伏地表和地下弯曲界面,因而计算的走时精度不是很高.减小网格尺寸可以减小计算误差,但同时会增加计算时间,对于三维模型尤其如此.为此,本文针对三维模型提出一种基于规则网格的走时校正方法:当地震射线传播至或起始于边界节点(近似表征界面的模型节点)时,将走时校正为射线传播至或起始于边界节点所对应界面节点(模型节点网格线与界面的交点)的走时.应用走时校正技术后可以基本消除由界面近似引起的反射波走时误差,并且可改善射线路径分布.数值模型计算结果表明:走时校正方法所用计算时间基本保持在和常规算法相同的量级,但走时校正方法可提高反射波的走时精度约1~2个数量级. 展开更多

关键词 射线追踪 最短路径算法 规则网格 起伏界面 走时校正

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VTI介质起伏界面混合网格旅行时线性插值计算方法 被引量：3

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作者 王琦 李庆春 王芷琪 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1175-1187,I0003,共14页

为了计算起伏地表(界面)VTI介质中地震波旅行时,采用矩形网格与不规则四边形网格组成的混合网格对模型进行剖分,以提高网格对起伏地表(界面)的拟合程度。在混合网格中把群速度与群角的关系式转换成群速度与插值点坐标的关系式,进而结合... 为了计算起伏地表(界面)VTI介质中地震波旅行时,采用矩形网格与不规则四边形网格组成的混合网格对模型进行剖分,以提高网格对起伏地表(界面)的拟合程度。在混合网格中把群速度与群角的关系式转换成群速度与插值点坐标的关系式,进而结合分区多步计算技术,将旅行时线性插值射线追踪算法推广到VTI介质中,实现了VTI介质中多种类型(初至、反射、多次反射、多次透射转换以及多次反射转换)地震波旅行时的计算。通过与有限差分算法、分区多步快速步进算法和分区多步不规则网格最短路径算法的计算结果对比,以及复杂构造模型的试算,说明方法比较精确,且对复杂构造模型有良好的适应能力。 展开更多

关键词 VTI介质 射线追踪 起伏界面 混合网格 地震波旅行时

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起伏界面折射波时距曲线及其解释 被引量：4

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作者 单娜琳 程志平 《桂林工学院学报》 1996年第1期52-57,共6页

推导出向、背型地质界面上的折射波时距曲线方程。此曲线形态与水平、倾斜、直立界面上的时距曲线相似。因此，折射波时距曲线反演具有多解性，利用追逐和相遇时距曲线观测系统获得实测数据，结合广义互换时法中的速度分析判断界面形态... 推导出向、背型地质界面上的折射波时距曲线方程。此曲线形态与水平、倾斜、直立界面上的时距曲线相似。因此，折射波时距曲线反演具有多解性，利用追逐和相遇时距曲线观测系统获得实测数据，结合广义互换时法中的速度分析判断界面形态，可以减小或消除多解性。对比了ｔ０法与广义互换时的优缺点，并举例说明广义互换时法可更详细地确定界面形态。 展开更多

关键词 地震勘探 折射波法 起伏界面 时距曲线

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随机起伏界面声散射的实验与理论研究 被引量：3

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作者 孟昭然 孙辉 《声学技术》 CSCD 2014年第4期299-303,共5页

进行了二维粗糙海面声波散射特性的水池实验,测量了不同入射角、散射角以及方位角条件下所对应的散射强度。实验通过不同位置风扇对水面的吹拂获得粗糙水面,分别对水平面上互相垂直的两个方向上的水面波高变化进行了测量,利用周期图法... 进行了二维粗糙海面声波散射特性的水池实验,测量了不同入射角、散射角以及方位角条件下所对应的散射强度。实验通过不同位置风扇对水面的吹拂获得粗糙水面,分别对水平面上互相垂直的两个方向上的水面波高变化进行了测量,利用周期图法估计出这两个方向上的空间功率谱,验证了实验中的粗糙水面是各向同性的。利用改进的空间域处理技术去除了总声波信号中的直达波和其他固定位置散射体的散射信号,获得了粗糙水面的声波散射信号。利用小斜率近似方法计算了二维粗糙海面的声散射特性。实验与模拟计算结果比较,证实了计算二维粗糙海面声波散射特性的小斜率近似方法的有效性与准确性,相互印证了实验与理论。 展开更多

关键词 起伏界面 声散射 小斜率近似

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界面起伏对模拟大地水准面的影响 被引量：3

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作者 楼立志 方剑 许厚泽 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期848-852,共5页

结合中国及邻区的数据,利用界面上下的平均密度差,计算了物质界面起伏对大地水准面的影响,发现莫霍界面的影响占地形质量影响的70%左右,验证了均衡补偿理论.同时也发现,即便加上结晶基底起伏和岩石圈底面起伏的影响,也仅仅是补偿了由地... 结合中国及邻区的数据,利用界面上下的平均密度差,计算了物质界面起伏对大地水准面的影响,发现莫霍界面的影响占地形质量影响的70%左右,验证了均衡补偿理论.同时也发现,即便加上结晶基底起伏和岩石圈底面起伏的影响,也仅仅是补偿了由地形质量引起的大地水准面起伏的中长波部分,而短波长的地形影响仍然存在. 展开更多

关键词 模拟大地水准面 界面起伏 补偿

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波前快速推进法起伏地表地震波走时计算 被引量：13

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作者 孙章庆 孙建国 +1 位作者 韩复兴 杨昊 《勘探地球物理进展》 2007年第5期392-395,12,共4页

波前快速推进法(FMM)是一种快速、准确而稳定的走时计算方法,它不仅计算速度快、灵活性好,而且对任何复杂速度场都具有无条件稳定的特点。常规的走时计算基本都是基于水平地表,这限制了方法在山区、丘陵等起伏地表地区的应用。以FMM为基... 波前快速推进法(FMM)是一种快速、准确而稳定的走时计算方法,它不仅计算速度快、灵活性好,而且对任何复杂速度场都具有无条件稳定的特点。常规的走时计算基本都是基于水平地表,这限制了方法在山区、丘陵等起伏地表地区的应用。以FMM为基础,提出了一种在复杂地质条件下计算起伏地表起伏界面地震波走时计算方法。理论模型的计算结果表明,该方法对于复杂地质条件下的走时计算是切实可行的。 展开更多

关键词 波前快速推进法 起伏地表 起伏界面 走时计算

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水面水下声起伏特性建模仿真与分析 被引量：2

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作者 张闻龙 章新华 +1 位作者 李鹏 李昆鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第17期115-120,共6页

为了解决水面和水下目标进行分类这一难题,本文从起伏特性的角度出发,对舰船辐射噪声进行特征提取。首先利用PM海浪谱模拟随机起伏界面,运用积分方程方法近似计算了海面起伏界面的散射强度,根据散射强度模拟信号幅度包络的变化规律,并... 为了解决水面和水下目标进行分类这一难题,本文从起伏特性的角度出发,对舰船辐射噪声进行特征提取。首先利用PM海浪谱模拟随机起伏界面,运用积分方程方法近似计算了海面起伏界面的散射强度,根据散射强度模拟信号幅度包络的变化规律,并基于信号的物理特征和幅度包络的特征设计了相关器。这样对接收到的信号进行包络提取,并将提取到的包络通过相关器处理得到相关系数,最后根据对相关系数的判断实现对水面和水下目标的分类。本文测试了不同深度下的声源,仿真结果验证了根据相关系数判断水面水下目标是可行的,并通过实验数据进一步验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 海面波动 随机起伏界面 特征提取 目标分类

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起伏冰表面轮廓提取及其起伏程度分析方法 被引量：5

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作者 朱广平 宋泽林 +2 位作者 殷敬伟 景严 王雷 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期115-122,共8页

冰水界面的声反射、声散射是冰下声传播、冰下混响特性的研究基础,然而粗糙冰水界面的起伏度是影响反射、散射的重要因素。因此有效提取冰水界面起伏轮廓及正确分析起伏程度的方法对冰下声反射、声散射的研究具有重要意义。针对有效提... 冰水界面的声反射、声散射是冰下声传播、冰下混响特性的研究基础,然而粗糙冰水界面的起伏度是影响反射、散射的重要因素。因此有效提取冰水界面起伏轮廓及正确分析起伏程度的方法对冰下声反射、声散射的研究具有重要意义。针对有效提取粗糙冰水界面起伏轮廓的问题,提出了印模加图像处理的方法,即采用数字图像处理中形态学的闭运算、膨胀及边缘提取方法对印模图像进行处理,从而得到粗糙冰水界面起伏轮廓。然后,采用统计直方图、高阶统计量和粗糙度计算来联合分析冰水界面起伏度。最后,通过实验室试验验证了粗糙冰水界面起伏轮廓提取方法的可行性,验证了起伏度联合分析方法能够有效地分辨并比较冰表面轮廓起伏程度的大小及统计特性,为后续实验室条件下研究不同起伏情况的冰下声反射系数、声散射系数变化规律提供必要的技术支撑。 展开更多

关键词 冰水界面起伏轮廓 印模 形态学 统计直方图 高阶统计量

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标量波方程广义有限差分正演模拟 被引量：10

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作者 贾宗锋 吴国忱 +2 位作者 李青阳 杨凌云 吴悠 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期101-110,I0004,I0005,共12页

常规有限差分法地震波场正演模拟受限于固定的网格步长,不可避免地会出现网格剖分与实际速度界面不一致的情形,进而带来起伏界面处的阶梯状绕射以及反射波旅行时不准确等问题。广义有限差分法是一种无网格方法,它基于泰勒函数展开和加... 常规有限差分法地震波场正演模拟受限于固定的网格步长,不可避免地会出现网格剖分与实际速度界面不一致的情形,进而带来起伏界面处的阶梯状绕射以及反射波旅行时不准确等问题。广义有限差分法是一种无网格方法,它基于泰勒函数展开和加权最小二乘拟合,将微分方程中未知参数的偏导数表示为相邻节点函数值的线性组合,可根据不同地质体模型建立适用的场节点分布形式,克服了传统有限差分法对网格的依赖性。文中采用沿层布置节点的非均匀剖分方法,使生成的节点与起伏的地表或边界贴合。针对不同模型的测试结果表明,广义有限差分法能有效解决虚假反射、反射波旅行时不准确等问题,且具有稳定性。 展开更多

关键词 标量波方程 正演模拟 广义有限差分法 非均匀剖分 起伏界面

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利用爆破地震揭示华北克拉通基底的高分辨速度结构——大丰—包头折射剖面的探测结果 被引量：3

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作者 赵金仁 刘保金 +7 位作者 段永红 潘素珍 范振宇 马策军 邓晓果 海燕 王帅军 李怡青 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2628-2640,共13页

大丰—包头剖面以"高密度观测点距与炮距"为特点,我们在1334 km测线上获得了21炮高信噪比的地震资料.在对Pg波震相特点分析基础上利用反演方法处理、构建了基底的精细结构图像,揭示了沿剖面不同构造地块基底结构的差异.苏北... 大丰—包头剖面以"高密度观测点距与炮距"为特点,我们在1334 km测线上获得了21炮高信噪比的地震资料.在对Pg波震相特点分析基础上利用反演方法处理、构建了基底的精细结构图像,揭示了沿剖面不同构造地块基底结构的差异.苏北盆地基底埋深4.5~9.0 km、苏鲁隆起1.5~2.0 km,基底埋深与速度结构的强烈起伏变化可视其为华北与扬子板块碰撞、挤压构造环境下形成复杂的构造格局在地震学上的体现;鲁西隆起区基底埋深浅、速度高,结构稳定;华北盆地Pg波到时滞后、视速度低,基底埋深7.0~10.km,速度结构与基底面存在局部的起伏变化.诸多现象揭示出该区为新生代沉积巨厚、规模较大的基底坳陷区.同时在盆地内不同构造单元基底结构呈局部分块、凹陷与凸起并存的构造格局,显示出新生代沉积活动显著、变化强烈、结构不稳定的构造特点;太行山前断裂、聊兰断裂是具有显著地震学标志的断裂构造带,断裂两侧基底界面呈现出"断崖式塌陷"和速度结构的强烈横向非均匀性.综合研究认为,太行山前断裂是华北地区一条重要的构造带,它的复杂性不仅体现在两侧地形地貌、地层介质的截然不同,其基底埋深及速度结构、地壳及地幔岩石圈结构均存在显著的差异,其重要的标志是太行山以东不仅地壳厚度发生了相当规模的减薄,岩石圈的厚度也明显减薄,亦即形成了华北克拉.通破坏在东西部其基底一地壳一岩石圈的结构在空间上具有明显的差异性及强烈的横向非均匀性. 展开更多

关键词 大丰-包头地震剖面 Pg波特点的分区性 基底高分辨结构 基底界面起伏 速度结构非均匀 构造复杂的地震学证据

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基于单元交错网格的变坐标系正演模拟方法在声-弹介质中的应用 被引量：6

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作者 曲英铭 黄建平 +1 位作者 李振春 李金丽 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期582-591,共10页

海上海底电缆(OBC)数据的广泛应用,使得声-弹介质多分量正演模拟技术逐步发展起来。提出了一种基于单元交错网格的变坐标系正演模拟方法,对比模拟试算得到的数值解与解析解的结果可以看出,与常规节点交错网格相比,单元交错网格在处理声... 海上海底电缆(OBC)数据的广泛应用,使得声-弹介质多分量正演模拟技术逐步发展起来。提出了一种基于单元交错网格的变坐标系正演模拟方法,对比模拟试算得到的数值解与解析解的结果可以看出,与常规节点交错网格相比,单元交错网格在处理声-弹界面时结果更准确;同时,将变坐标系技术引入单元交错网格中,可将起伏声-弹界面映射为水平界面,更好地处理声介质中声压与弹性介质中应力之间的转换,可准确地模拟P波和转换S波。复杂起伏声-弹界面模型的试算证明该方法具有较高的准确性和适用性。 展开更多

关键词 单元交错网格 变坐标系 海底电缆 起伏声-弹界面 正演模拟

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块体搬运沉积构型及其对后期浊流沉积的影响——以琼东南盆地陵水凹陷L区为例 被引量：4

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作者 高毅凡 李磊 +5 位作者 程琳燕 龚广传 张威 杨志鹏 王潘 杨蕾 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期101-109,共9页

通过对琼东南盆地陵水凹陷陆坡区高分辨率三维地震资料的精细解释,在研究区发现广泛发育的块体搬运沉积体系(MTDs),表现为:(1)弱振幅、低连续、杂乱或空白的地震反射特征且具有明显的侵蚀作用;(2)在研究区体部和趾部区域发现大量侵蚀擦... 通过对琼东南盆地陵水凹陷陆坡区高分辨率三维地震资料的精细解释,在研究区发现广泛发育的块体搬运沉积体系(MTDs),表现为:(1)弱振幅、低连续、杂乱或空白的地震反射特征且具有明显的侵蚀作用;(2)在研究区体部和趾部区域发现大量侵蚀擦痕、逆冲推覆构造和挤压脊等内部结构;(3)块体搬运沉积由于内部结构变形发育为逆冲推覆构造等,其表面形态往往呈连续的凸起与凹陷。研究区识别出两期MTDs(MTDs1和MTDs2)和一套浊流沉积,MTDs1所形成的长10~15 km、宽2~3 km的脊,改变了海底形态,阻碍了后期浊流沉积的流向,并影响了浊流沉积的位置。 展开更多

关键词 侵蚀擦痕 逆冲推覆构造 顶界面起伏不平 后期浊流沉积 琼东南盆地

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