(第九講)地震層析成象(更新版)
【正文】 波走時(shí)自動(dòng)拾取問題 近年來 ,先后出現(xiàn)了相鄰道互相關(guān)方法](Gelchinsky，1983)、能量比較方法(Coppens，1985)、改變褶積算子寬度的方法（Ramananant , 1 987）等等 .90年代之后 ,地震初至波走時(shí)拾取的方法有了新的進(jìn)展 ,如基于分形理論的Divider方法和Hurst方法(Boschetti, 1 996) ,特別是中國科學(xué)家提出的基于Hausdorff分維算法的地震波走時(shí)全自動(dòng)拾取方法(Chang, 1 999)也取得了良好的效果 .,第九頁，共五十頁。1979年，Dines和Lytle首先對地震層析成像坐了大量數(shù)值模擬，并公布了利用彎曲的地震射線進(jìn)行地下地震波速度成像的結(jié)果，并首先將層析成像（Computerized Geophysical Tomography）這一名詞用于論文的標(biāo)題。從而地球物理學(xué)完成了從受地質(zhì)學(xué)驅(qū)使到驅(qū)動(dòng)地質(zhì)學(xué)發(fā)展的循環(huán)（Russell,1999），即地球物理學(xué)家通過使用地球物理的數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)和可視化技術(shù)看清三維地下結(jié)構(gòu)。地震勘探新方法技術(shù) 第九講：地震層析成像技術(shù),第一頁，共五十頁。,一、地震層析成像研究發(fā)展概況,80年代，隨著計(jì)算機(jī)工作站的發(fā)展，數(shù)據(jù)處理技術(shù)從二維向三維迅速發(fā)展，地球物理學(xué)家可以清晰的看清地下結(jié)構(gòu)的圖像。,一、地震層析成像研究發(fā)展概況,地震層析成像的研究在70年代首先以井間速度結(jié)構(gòu)調(diào)查為研究對象（Bois et al.1972）。,二、地震層析成像方法面臨的主要問題,2.1 地震波走時(shí)自動(dòng)拾取問題 在地震層析成像的研究中 ,可獲得的觀測數(shù)據(jù)是地震記錄 .從地震記錄中可以獲得地震波的走時(shí)、振幅和頻率 ,其中最關(guān)鍵的是地震波走時(shí) .隨著數(shù)字地震技術(shù)的發(fā)展 ,觀測數(shù)據(jù)的數(shù)量迅速增加 ,準(zhǔn)確地進(jìn)行地震波走時(shí)的拾取越來越成為一項(xiàng)重要且繁重的工作 .為此 ,走時(shí)的自動(dòng)拾取成為人們研究與關(guān)注的對象 .,第八頁，共五十頁。,二、地震層析成像方法面臨的主要問題,2.4地震反演解的可靠性問題 由于震源和檢波器位置分布及連續(xù)問題的離散化 ,地震層析成像反演將遇到方程的不適定問題 .若方程組是欠定的 ,解可能不存在 ,或者沒有唯一解 .當(dāng)條件數(shù)很大時(shí) ,反演問題將是不穩(wěn)定的 ,所用算法也可能不穩(wěn)定 .若方程是超定的 ,說明方程組中的一個(gè)或幾個(gè)方程是其它方程的線性組合 ,或者所有的方程中某些變量是其它變量的同一線性組合 ,這兩種情況都得不出唯一解(楊文采 , 1 997。,第十八頁，共五十頁。A是一個(gè)相對松散的矩陣，因?yàn)槿魏我粭l射線通常只會穿過研究區(qū)中少部分單元。 (4) 式中：I為反演區(qū)域像元總數(shù)；J為地震波射線總數(shù)。,三、地震走時(shí)層析成像算法,當(dāng)然，不一定非取 的L2模極小不可，也可以取任意階的模，如L2p模極小來求慢度的修改增量。,三、地震走時(shí)層析成像算法,3.2.3 SIRT算法（simultaneous iterative reconstruction technique） SIRT算法就是聯(lián)合迭代重建技術(shù)，用一個(gè)或多個(gè)優(yōu)化準(zhǔn)則使得的解估計(jì)唯一。,四、實(shí)例,第三十二頁，共五十頁。,四、實(shí)例,第四十頁，共五十頁。,四、實(shí)例,第四十八頁，共五十頁。
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