提高曲面延拓计算速度的方法

我们曾在“地质计算技术“1中将帕哈塔恰雅提供的一种曲面延拓方法作了介绍,这个方法从理论上讲是较完善的,理论模型的试验效果精度也比较高,只是数值计算速度慢,难以将此方法用于处理面积较大的测区。为此,我们针对提高计算速度的问题对该方法作了些改进,现叙述如下: 一、问题的提出全部数学推导见文章,在此仅作简要叙述考虑三维直角坐标系中任意曲面S,曲面上一点M与曲面外一点P分别用(x,y,z)和(ξ,η,ζ)表示,且z=f(x,y),见图1。     

Kirchhoff积分法OBS数据地震波场延拓

针对海底地震仪(OBS)数据基准面校正的特殊性,采用Kirchhoff积分法对中国南海实际OBS资料进行了基准面校正处理,将炮点延拓到OBS所在处的海底面上,取得了预期的效果。分析表明该延拓法对地震波场的分辨率及信噪比影响不大,且与静校正方法相比较,该方法能够得到地下地层较真实的速度场,这对于后续的动校正、叠加等常规处理十分重要。     

三维重磁场积分延拓计算方法

作者从特殊条件重磁位场延拓的积分表达式出发,推导了三维重磁场解析延拓的积分算式并通过一些模型和实际例子的计算获得了较好的效果。     

基于模型参数化的地震波走时与射线路径计算

模型的建立与描述是地震资料分析与处理的基础,合理的模型参数化方式对于地震正反演的各个方面都有很好的效果,其中射线追踪在正演模拟、层析成像及偏移等研究领域中都占有很重要的地位。本文针对地震波走时与射线路径计算,设计了一种将离散模型连续化的最小二乘模型参数化方法,分别对速度模型和走时模型进行模型参数化,然后进行梯度速度模型验算及误差分析。计算结果表明,该模型参数化方法使走时计算精度从10^-2提高到10^-3,使射线路径的计算精度提高了14.33%。最后通过经典Marmousi模型和Sigsbee 2A模型实例验证,充分证明了该模型参数化方法的有效性及普遍适用性。     

多分量地震波交互式速度计算方法的实现

针对地震波多分量进行速度分析的技术进行讨论,引入选择性相关法理论,利用精确速度时差方程,结合计算机图形技术,充分利用C++提供的友好界面和Fortran语言在算法方面的优势,自主研发出一套针对金属矿的地震波多分量速度分析软件,实现了速度分析的算法优化和交互性,在一定程度上提高了速度分析的精度,同时,该软件可以方便地移植到其它的大型软件中。     

各向异性介质中地震波射线正演

在给定的理论模型下,研究了地层各向异性的存在对地震波传播速度的影响.用一种逐段迭代的射线追踪方法对其进行走时正演,得到了相应的时距曲线.并用该时距曲线结果,与基于各向同性介质模型假设所得到的时距曲线结果,进行对比,验证了所采用的射线追踪方法的精确性和有效性.该射线追踪方法理论上适用于任何界面模型,可以追踪到任意给定的精度,是一种快速、高效,并易于操作的射线追踪方法.     

用于岩体质量评价的地震波Q值计算方法

利用地震记录中的衰减信息(波形与频谱)计算岩体的品质因子(Q值),对岩体质量进行准确评价,典型的方法有振幅法、上升时间法、频谱比法、质心频率偏移法。本文介绍了这些方法的原理,并对它们的稳定性、适用情况做出了评价。     

西藏南部地震波速度的计算方法及其结果

西藏地壳上地幔的研究是打开地球内部秘密的“金钥匙”是各国地学者们最感兴趣和关注的问题。我国在西藏进行了首次人工爆炸地震测深工作,取得了宝贵的地震测深资料。为了计算出较准确的地震波速度参数,减少手工方法计算的误差,提高地震资料的解释精度。作者引用地震勘探的动校正和迭加理论,提出     

粘土矿物X射线定量分析计算方法探讨

摘要：粘土矿物Ｘ射线定量分析计算方法探讨廖立兵（材料系北京１０００８３）多数土壤或岩石中的粘土矿物主要为伊利石、蒙脱石、高岭石、绿泥石和伊利石／蒙脱石混层矿物,１９６４年,Ｓｃｈｕｌｔｚ提出了一种能同时计算出以上５种主要粘土矿物含量的方法［１］。１９８６年...     

地震波走时计算的逆风差分算法

快速精确地旅行时计算在地震资料的叠前偏移与层析反演中起重要作用。利用逆足差分格式求解程函方程，首先在波阵面上寻找全局极小点，然后计算该点周围各点的地震波初至走时，同时，采用局部算法以确保计算的稳定性。该算法对于任意复杂地质模型都具有较高的精度。     

复杂海底各种地震波的射线追踪与运动学特征

为了实现适应崎岖海底、大陡坡、海底火山等复杂海底地质条件且灵活、稳定、精度高的射线追踪方法,并基于该方法详细分析复杂海底条件下各种地震波型的运动学特征,综合多种算法的优势,实现了一种快速推进迎风插值射线追踪方法。首先,采用混合网格法剖分复杂海底地质模型;其次,通过融入迎风差分思想的线性插值策略来构建精度高、无条件稳定且灵活的局部走时和射线路径计算公式;然后,综合应用这些公式和多级次快速推进法,灵活计算整个模型各种类型地震波的走时,并基于逆向追踪方法计算射线路径;最后,对该方法进行了精度分析,发现其能够获得相对高的走时和射线路径计算精度,且反射波的计算精度远高于入射波。此外,计算实例分析显示,初至波中富含折射波和陡倾构造的反射波在很大偏移距还能被接收,崎岖海底各种波型传播路径复杂;基于此提出加大采集排列长度和采用直达波走时可提高复杂构造成像质量等复杂海底地震数据采集与处理方面的思考与建议。     

带校正系数的解析延拓方法

本文讨论了重力勘探解析延拓方法中存在的问题，提出带校正系数的解析延拓方法，提高了数据处理质量。     

基于L-BFGS理论求解复程函方程的地震波复走时计算方法

地震波复走时在处理几何射线理论面临的焦散问题有着重要作用。为了获得一种精度高且更为高效的复走时计算方法,将L?BFGS最优化理论引入分离的复程函方程中用于求取等效虚慢度,直接利用复走时实部、虚部正交的条件为目标函数,减少了梯度矩阵的一次乘积,利用计算梯度的正演部分作为复走时计算部分,得到了一种求解复程函方程的L?BFGS快速推进复走时计算方法。通过对解析法、动力学射线追踪法、高斯牛顿—共轭梯度快速推进法、L?BFGS快速推进法计算结果的精度和效率分析,表明L?BFGS快速推进法在精度和效率上均具有一定的优越性,也能适应在实际应用中的大规模计算需求。     

基于非线性插值的地震波旅行时计算

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。在简要分析目前最典型的几种地震波旅行时计算方法(如有限差分法、线性插值法等)局限性的基础上,提出了一种基于非线性插值的地震波旅行时计算方法,并推导了其计算公式。通过模型的对比试算,不仅验证了所提出的旅行时非线性插值算法的正确性,而且还表明本算法计算旅行时的精度,比Asakawa[5]提出的线性插值算法的精度更高。     

用地震波频谱计算Q值的新方法

在研究用频谱比率法计算Ｑ值局限性的基础上，提出了基于地震波频谱计算Ｑ值的新方法。利用相邻两个反射信号频谱的主频及其斜率，或对第二个反射信号的频谱进行Ｑ扫描补偿，使该频谱与第一个反射信号频谱间的相似系数最大或两者主频相同的方法计算Ｑ值。这些方法克服了频谱比率法的不稳定性。     

跨孔地震波速测试及计算

在研究和分析重大工程和高层建筑基础岩土结构的动力特性时,首先应测试及计算地基土的动态参数。如纵波速度(V_p),横波速度(V_s),动剪切模量(G_d),动弹性模量(E_d)和泊松比(v)等。近年来,应用跨孔地震波速测试方法可较精确地测定各地层的V_p及V_s,从而推测基础地层的沉积时代,确定地基土承载力,划分场地类别,计算饱和砂土液化势以及场地的地脉动卓越周期等。已经越来越得到许多工程技术人员的重视,并在一些土建工程的原位测试中得到应用。     

用地震波频谱计算Q值的新方法

在研究用频谱比率法计算Ｑ值局限性的基础上，提出了基于地震波频谱计算Ｑ值的新方法。利用相邻两个反射信号频谱的主频及其斜率，或对第二个反射信号的频谱进行Ｑ扫描补偿，使该频谱与第一个反射信号频谱间的相似系数最大或两者主频相同的方法计算Ｑ值。这些方法克服了频谱比率法的不稳定性。     

地震波速层析成像方法研究进展

本文回顾了利用天然地震观测获取地下速度结构的方法。尽管有不同的新方法涌现,天然地震波速层析成像方法,尤其是多震相联合反演的格点层析成像方法,是当今使用广泛使用的层析成像方法之一,是对地球内部成像的最有效方式。波速层析成像方法的未来发展首先是提高第一手的观测资料,即增加接收地震波信息的地震台站分布密度;同时,通过多种地球物理方法联合反演相互约束可以给出较为严格的地球物理模型,并来降低了地球物理反演和解译的多解性,这是地球物理探测研究的趋势,也是天然地震波速层析成像方法的研究趋势。     

地震波衰减及补偿方法

地震波在地下介质中传播时,由于地下介质的吸收衰减作用,地震波的部分弹性能量不可逆转的转化为热能而发生耗散,使得地震波的能量发生衰减,相位产生畸变,降低了地震资料的分辨率和信噪比。为了实现对地震波的吸收衰减进行补偿,国内外许多学者在这方面做了大量的研究工作。笔者简单介绍了地震波的衰减机制和影响地震波衰减的主要因素,重点概括了各种地震波衰减补偿的研究方法,如反Q滤波方法、时频分析方法和反Q偏移方法,分析了各种补偿方法的优缺点。最后用黏声波逆时偏移方法对地震波衰减进行了补偿,并预测了地震波衰减补偿研究的发展趋势。