浅地表瑞利波波形反演研究

发布时间：2021-05-18 09:13

　　目前,虽然常规多道面波分析技术（Multi-channel Analysis of Surface Waves,MASW）得到了广泛的应用,但由于其频散曲线正演基于水平层层状介质假设,故多道面波分析技术均仅适用于水平层层状模型及横向S波速度缓变的地球模型。因此,当地下存在横向速度剧烈变化时,MASW技术可能会将横向上速度的变化错误地识别为垂向上速度的变化,从而降低了该方法的横向分辨能力。为了克服MASW技术的这一不足,避免在反演过程中用基于水平层层状均匀介质的频散方程来计算待修正模型的理论频散曲线,本文提出在时间域通过面波（瑞利波）波形反演获取浅地表S波速度结构。本文从应力-速度波动方程出发,通过有限差分法实现了瑞利波的正演数值模拟,并验证了其准确性。在反演中,采用了归一化的L2目标函数,为了得到一个可靠的初始模型,首先对观测数据利用已有的常规多道面波分析技术,通过频散曲线反演得到地下结构的初步二维速度分布;其次,以常规多道面波分析技术得到的初步成像结果为初始模型。为防止反演陷入局部极小值,本文采用时间域多尺度反演方法。时间域多尺度反演就是把观测数据和地震子波分解成不同频带的观测数据和... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 选题依据
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容
第二章 瑞利波基本理论简介
    2.1 地震波的分类
    2.2 弹性波波动方程的建立
    2.3 各向同性介质一阶速度-应力弹性波方程
    2.4 弹性波一阶速速-应力方程交错网格差分格式
    2.5 一阶应力-速度方程高阶交错网格差分格式
    2.6 震源函数
    2.7 稳定性分析
    2.8 边界条件
    2.9 自由界面边界条件
第三章 波形反演基本理论
    3.1 引言
    3.2 波形反演的数学模型
    3.3 迭代优化算法
        3.3.1 牛顿法和高斯-牛顿法
        3.3.2 梯度法和共轭梯度法
    3.4 弹性介质中梯度的求解
    3.5 粘弹性介质中梯度的求解
    3.6 求解应力-速度关系中的梯度
    3.7 FWI的数值实现
第四章 模型试算
    4.1 倾斜断层模型
    4.2 均匀介质中的空洞模型
    4.3 横向剧烈变化构造模型
    4.4 三层软夹层模型
    4.5 品质因子Q对瑞利波波形反演的影响
    4.6 实际数据反演
    4.7 本章小结
第五章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于柯西分布的频率域全波形反演[J]. 成景旺,吕晓春,顾汉明,何和英,詹凤林,周丽.  石油地球物理勘探. 2014(05)
[2]基于Born波路径的高斯束初至波波形反演[J]. 刘玉柱,谢春,杨积忠.  地球物理学报. 2014(09)
[3]频率域全波形反演中关于复频率的研究[J]. 曹书红,陈景波.  地球物理学报. 2014(07)
[4]地震勘探全波形反演的应用与发展分析[J]. 黄金,高星,王伟.  地球信息科学学报. 2014(03)
[5]基于非规则网格声波正演的时间域全波形反演[J]. 魏哲枫,高红伟,张剑锋.  地球物理学报. 2014(02)
[6]全波形反演研究现状及发展趋势[J]. 杨勤勇,胡光辉,王立歆.  石油物探. 2014(01)
[7]声波全波形反演目标函数性态[J]. 董良国,迟本鑫,陶纪霞,刘玉柱.  地球物理学报. 2013(10)
[8]地震全波形反演方法研究综述[J]. 杨午阳,王西文,雍学善,陈启燕.  地球物理学进展. 2013(02)
[9]频率域波形反演中与频率相关的影响因素分析[J]. 刘国峰,刘洪,孟小红,闫浩飞.  地球物理学报. 2012(04)
[10]几种修正拟牛顿法的比较[J]. 黄海,林穗华.  广西民族师范学院学报. 2011(03)



本文编号：3193536