地震波旅行时非线性/线性联合插值法

地震波旅行时计算是射线追踪方法的核心问题,其精度直接影响着路径的精度和正演模拟的准确程度.为了提高地震波旅行时的计算精度,基于Asakawa的旅行时线性插值法(LTI)提出了一种改进的射线追踪法--非线性/线性联合插值法,即在震源的近场采用非线性插值计算旅行时,在远场仍用LTI算法.非线性/线性联合插值法提高了近场旅行时的计算精度,进而提高了全场(尤其是远场)旅行时的计算精度.数值模拟和模型试算的结果表明,本文提出的非线性/线性联合插值法较传统的LTI算法更为精确.     

近地表介质地震初至波层析成像

发展了适于复杂近地表介质的初至波层析成像方法.介质单元的速度用双线性函数表示,推导了计算Jacobi矩阵元素的解析公式,提高了精度和速度;初至波正演计算采用最新研究的动态网络最短路径射线追踪方法,克服了同类方法得到的射线路径呈之字形、计算出的旅行时比实际旅行时系统偏大的缺陷;用LSQR算法求解该大型约束最优化反演问题.用该方法求取塔里木盆地边缘复杂山地的近地表速度和静校正量,取得了良好的应用效果.     

地震波走时问题的线性化方法

直接从走时方程出发，给出了走时方程的一种新的线性化方法．该方法具有直观性强，易实现，计算稳定等特点     

透射层析成像中完全投影数据的获取

在证明典型跨孔方式所获投影数据提不完全的基础上，首次提出了四种在采用离散图像重建技术进行地震透射波走时反演层析成像时的完全投影数据的采集系统，并比较了四种采集系统所获数据在迭代反演时的收敛速度，最后给出了模型试验结果。     

一种三维复杂介质波前时间的高精度数值算法

基于水平集的波前扩展算法,如FMM(Fast Marching Method)、GMM(Group Marching Method),作为一类计算复杂介质波前时间的有效方法而被广泛使用。该类算法都是基于程函方程的有限差分格式来计算波传播时间,在介质离散单元尺寸较大的情况下,计算精度较低。为提高波前时间的计算精度,在一个长方体单元内,将任意点的波传播时间用已知节点上波前时间的插值函数表示,然后根据Fermat原理确定未知节点上的波前时间,再结合高效率的GMM算法,形成了一种计算三维复杂介质波前时间的有效算法。数值模拟实验表明,与原GMM算法相比,该算法大大提高了波前时间的计算精度,同时具有很强的稳定性和适应性。     

利用共偏移距共反射面元叠加提高叠前地震资料质量

提出利用部分共偏移距共反射面元(CO CRS)叠加提高稀疏低信噪比叠前地震资料质量。通过多参数的COCRS旅行时公式计算得到部分叠加的CRS超道集,对数据进行规则化,以利于以后的常规处理如速度分析、叠前偏移等。模型试算和实际资料处理结果表明,与原始地震数据相比,对经过部分CO CRS叠加处理后的叠前数据进行偏移,不仅提高了偏移剖面的信噪比,同时改善了同相轴的连续性,获得了较好的成像结果。     

Rock mass structure analysis based on seismic velocity and attenuation images

Seismic traveltime, amplitude and pulse-width can be used to reconstruct seismic velocity and attenuation coefficient images for a rock mass. This study discusses the appearance differences of velocity and attenuation coefficient in the ore vein and rock mass in the images. The location of the rock vein and the characteristic of the rock mass are discussed according to the difference responses of velocity and attenuation from the ore vein and mixed rock vein, fracture and rock body. The effect and limitation of the seismic tomography method for investigating ore body and rock mass is suggested on the basis of a field test result. The special observation method in this study gives a good reference for obtaining full position and directional observation in seismic tomography.     

An improved iterative reconstruction algorithm for traveltime tomography

Traveltime tomography is a technique to reconstruct acoustic, seismic, or electromagnetic wave-speed distributions from first arrival traveltime data. The ray paths that should be used for tomographic techniques strongly depend on the wave-speed distribution. In this paper, a new method is proposed for finding out the ray paths from Fermat's principle, that means the traveltime of the ray path should be a minimum value. The problem of finding out the ray path is actually an optimum problem. Our new method uses the idea to find out the shortest path in a weighted directed graph to solve the problem. The ray paths found out by this method are used in the iterative reconstruction algorithm. Computer simulation result produced by this reconstruction algorithm is better than that by the conventional ones. It also shows that the new algorithm is effective with good convergency and stability. Ma Ning: born in Nov. 1970, Ph. D. graduate student. Current research Interest is in computer signal processing Supported by the National Natural Science Foundation of China     

层析静校正在楚雄盆地探区的应用

楚雄盆地地表高程变化剧烈,地表条件变化明显,工区地形起伏变化很大,静校正问题异常严重。层析静校正是一种非线性模型反演技术,它利用地震初至波的走时和射线路径反演介质速度场。这项技术不受地表及近地表结构纵横向变化的约束,使用的是地震初至波的到达时间,得到的结果是地下不同深度的速度值,更加符合低速带速度并非严格成层的实际情况。本文将层析静校正与野外静校正和折射静校正的应用效果进行了对比分析,总结了层析静校正方法在楚雄盆地探区攻关处理中的应用。     

基于确定性道重排法的非双曲线走时速度及等效各向异性参数分析

使用标准相似系数算子计算速度谱和等效各向异性参数谱时, 谱上会出现能量团的拖尾现象, 谱横向分辨率低, 给准确拾取参数带来困难。针对这一问题, 引入基于确定性道重排的微分相似系数算子, 将归一化微分相似系数及确定性道重排法相结合, 利用微分算子中的做差运算对地震道间时差的敏感性, 放大相干算子, 提高谱分辨率。将该方法应用于非双曲型走时等效各向异性参数分析, 通过对模型及实际数据的测试, 得到分辨率较高的速度谱和等效各向异性参数谱, 且分辨率明显优于标准相似系数法。     

平方慢度射线追踪与非线性地震走时层析成像

重建地下速度分布是一个非线性问题。文章采用平方慢度模型解析计算地震射线传播路径，就模型参数值在网格节点上的情形，可形成一个非负矩阵，这类似单元模型的路径长度矩阵。利用非负矩阵的性质，通过对特殊广义本征问题的分析，引出了一般最小二乘解的“自然权”矩阵，并将正则化解约束在总走时为常数的超平面上。     

A neural network for weighted least-squares criteria of traveltime tomography

TH network has been applied successfully to linear optimum and some quadratic optimum problems. This paper discusses how to determine the gain function of the net amplifiers and choose appropriate parameters to solve weighted least-squares problems. To test the performance of the net, it is used for seismic traveltime tomography in computer simulation. Two media of different contrast are taken in simulation. The experimental results show that if the parameters are determined appropriately, the performance of the network is good and the results are close to the ideal ones. Supported by the National Natural Science Foundation of China Ma Ning: born in Nov. 1970. Ph. D. graduate student     

折射波法检波器二次定位

检波器位置漂移校正是海上地震勘探的一个技术难点。阐述了利用折射波旅行时进行检波器位置校正的基本原理,导出了相关的计算公式,给出了技术流程。同时迭代反演海水速度和海底速度,提高了反演的精度。实际资料处理证明,处理效果要优于声波定位系统。     

An improved 3-D ray tracing method using linear traveltime interpolation

An approach of three-dimensional seismic ray tracing is presented, which is derived from adopting two-dimensional linear traveltime interpolation (LTI). By adjusting the forward process using the partition of grid interface, and backward step by considering more directions, the new approach is suitable for the application of three-dimensional models. The calculation results show that, with the same accuracy, the improved 3-D method is much faster than the method of traditional LTI directly applied in the three-dimensional case.     

起伏地表稳相黏弹叠前时间偏移方法及应用

由于大地黏弹介质的吸收作用,地震波在地层中传播时会产生子波相位畸变、高频成分衰减等现象,不能满足薄砂体、小断裂、不整合面等地质现象刻画对地震资料振幅保真和高分辨率的要求.起伏地表稳相黏弹性叠前时间偏移方法是基于浮动基准面假设,通过引入等效Q值实现沿地震波的传播路径补偿吸收衰减的目标,提出了起伏地表倾角道集的计算方法,并...     

非均匀加宽系统中宽带激光脉冲的增益特性研究

基于线性啁啾脉冲的特性,建立了一种描述非均匀加宽系统中宽带啁啾激光脉冲放大的理论计算模型。这种模型的基本思想是,将啁啾脉冲看成是由一系列时间上依次排列的准单色子脉冲所组成,利用已有的Frantz—Nodvik模型计算非均匀加宽系统中的脉冲放大特性。数值计算结果表明：尽管与均匀加宽系统一样,非均匀加宽系统中也存在增益变窄和脉冲畸变效应,但在非均匀加宽系统中,脉冲前沿和后沿获得同样的放大,输出脉冲频谱也相对于中心频率对称。此外,输入脉冲的带宽越大,增益变窄和脉冲畸变效应越显著,且输出脉冲的波形逐渐向线型函数的形状过渡。     

Ability to detect weak effective seismic signals by utilizing chaotic vibrator system

Taking the advantage of CVS (Chaotic Vibrator System) sensitivity of large-scale periodic phase-state response to quasi-periodic or periodic signals,a series of numerical experiments were made to understand the ability of CVS to detect weak effective seismic signals in the common-shot seismic record distorted by strong stochastic noise. The re-sults demonstrate that the large-scale periodic phase-states of CVS are correlated with the signal composition of the quasi-periodic wavelet sequence constructing from horizontal moveout of seismic events,noise strength and the noise distortion de-gree to signal. For the same kind of events,the higher the noise distortion degree is,the lower the detectable SNR can be reached by CVS. For seismic data with the same noise distortion degree,the closer the scanning seismic velocity (the trial moveout ve-locity) approaches to the accurate velocity,the higher the detectable SNR can be reached by CVS. More-over,the truncating scanning velocities form an asymmetric belt,which indirectly makes CVS achieve a large-scale periodic phase-state and then the ratio of wavelet distortion coefficients in events can be a biggish variable scope.     

地震前兆的数值模拟

针对均匀介质模型模拟地震前兆存在实际地壳介质不均匀、岩石破裂终止区域人为指定等不足,借助ANSYS 12.0数值模拟软件,采用不均匀介质模型模拟地震前兆现象。结果表明,弱介质区是地震前兆出现的主要区域,地震前兆的复杂性主要表现在弱介质区分布的复杂性。该结果能很好地解释地震空区、两头跳和密集—平静—大震的地震前兆现象,为地震预测研究提供了借鉴。     

复杂地表条件下的电磁式可控震源广义预测控制方法

作为一种浅层高分辨率可控震源,电磁式可控震源在浅层地震勘探中受到了广泛的重视。电磁式可控震源激发信号质量总是受到地表条件影响,在地形平坦,并且震源基板与大地耦合条件良好的情况下,电磁式可控震源能够取得良好的勘探效果。而在地形起伏,基板与大地耦合较差的复杂地表条件下,当前可控震源控制系统激发信号存在比较严重的畸变,控制精度严重下降,地震勘探误差变大。为此研究适于复杂地表条件的可控震源高精度控制系统具有重要意义。将可控震源与大地看成一个系统,耦合条件不同意味着系统模型是变化的,因此控制系统应采用与模型无关的控制算法才能适应变化的地表条件。针对上述问题,在分析电磁式可控震源输出信号畸变特性,以及产生畸变原因的基础上,探讨电磁式可控震源激发信号估计的方法,研究利用广义预测控制方法与相位预补偿、零相位滤波方法相结合实现对可控震源激发信号相位、幅度畸变的控制。经仿真实验,广义预测控制后电磁式可控震源激发信号相位最大偏差由125°减小到3°,最大幅度畸变由133%减小到4%,在3 000 m/s速度模型下,由震源激发信号畸变导致的定位误差从1.5 m减小到小于0.2 m,提高了复杂地表条件下电磁式可控震源地震勘探精度,实现了复杂地表条件下可控震源激发信号高精度控制。     

计算机放射成像系统几何畸变的测试和分析

计算机放射图像 CR(computer radiography)的几何畸变是评价其成像质量的重要指标。该文建立了二次排序计算 CR成像系统椭圆形几何畸变的方法。应用此方法 ,对相同成像条件下的乳腺 CR成像和 X线照片的椭圆形畸变进行了测试和比较 ,结果显示乳腺 CR成像的椭圆形畸变要比X线照片大。通过对 5 6幅 CR图像的测试 ,得到 CR图像的几何畸变在人眼视觉允许的范围内 ,表明 CR乳腺成像可以用于临床的乳腺检查