吸收介质中的Maslov体波理论地震图

本文研究了横向非均匀吸收介质中的Maslov渐近理论地震图方法.对于如何提高计算精度及计算速度作了比较深入的探讨.本方法先计算远场格林函数,由褶积得到一般震源函数的弱吸收理论地震图.对于高Q引起的数值不稳定性,通过引入平滑函数得以解决.由此产生的新的被积函数具有非常好的收敛性,从而提高了计算精度及计算速度.以此理论编写的程序在模拟完全弹性介质以及一维吸收介质时与反射率法作了比较,并取得了令人满意的效果.对于二维横向非均匀吸收介质,计算方法与高斯光束方法作了对比,二者在主要特征上基本一致.数值对比中出现的一些差异也作了必要的讨论及说明.     

计算横向非均匀介质体波理论地震图的Maslov渐近法

本文运用Maslov渐近理论编写的二维横向非均匀介质中的理论地震图程序,与其它类型算法作了精确对比,结果表明,在层状介质模型中,本程序的结果无论振幅还是波形对比都与反射率法基本相同。对于二维横向非均匀模型,在射线理论的非奇点处,本算法与射线方法基本一致,在射线理论的奇异点处,Maslov方法消除了射线理论所固有奇点,提高了计算精度。     

计算横向非均匀介质体波理论地震图的Maslov渐近法

本文运用Maslov渐近理论编写的二维横向非均匀介质中的理论地震图程序,与其它类型算法作了精确对比,结果表明,在层状介质模型中,本程序的结果无论振幅还是波形对比都与反射率法基本相同。对于二维横向非均匀模型,在射线理论的非奇点处,本算法与射线方法基本一致,在射线理论的奇异点处,Maslov方法消除了射线理论所固有奇点,提高了计算精度。     

计算横向非均匀介质体波理论地震图的Maslov渐近法

本文运用Maslov渐近理论编写的二维横向非均匀介质中的理论地震图程序,与其它类型算法作了精确对比,结果表明,在层状介质模型中,本程序的结果无论振幅还是波形对比都与反射率法基本相同。对于二维横向非均匀模型,在射线理论的非奇点处,本算法与射线方法基本一致,在射线理论的奇异点处,Maslov方法消除了射线理论所固有奇点,提高了计算精度。     

Maslov面波理论地震图

研究了横向非均匀介质中的Ｍａｓｌｏｖ面波渐近理论,在横向弱非均匀介质的假设下,介质的纵向非均匀性反应在局部本征函数中,以局部本征函数近似真本征函数是射线理论的直接推论．由此,三维结构下的面波计算退化为准二维问题．由于本文方法属于慢度法,面波的频散使得在一般情况下得不到与体波ＷＫＢＪ方法相似的褶积结果;在震源函数为高斯波包的假设下,得出了与二维体波Ｍａｓｌｏｖ理论图形式上完全相同的褶积结果．还讨论了吸收介质中的面波波包理论图计算,最后结果与二维体波吸收介质中的结果相似．     

Maslov面波理论地震图

研究了横向非均匀介质中的Ｍａｓｌｏｖ面波渐近理论，在横向弱非均匀介质的假设下，介质的纵向非均匀性反应在局部本征函数中，以局部本征函数近似真本征函数是射线理论的直接推论．由此，三维结构下的面波计算退化为准二维问题．由于本文方法属于慢度法，面波的频散使得在一般情况下得不到与体波ＷＫＢＪ方法相似的褶积结果；在震源函数为高斯波包的假设下，得出了与二维体波Ｍａｓｌｏｖ理论图形式上完全相同的褶积结果．还讨论了吸收介质中的面波波包理论图计算，最后结果与二维体波吸收介质中的结果相似．     

合成三维横向非均匀介质远震体波接收函数的Maslov方法

三维横向非均匀介质远震体波接收函数的合成算法对于三维介质远震体波接收函数研究至关重要．本文发展了基于Ｍａｓｌｏｖ理论的横向非均匀介质接收函数合成算法,针对远震体波接收函数计算的特点,利用遗传算法完成三维动力学射线追踪,并采用递归算法组织射线的追踪过程,从而在保证追踪精度的同时提高了射线追踪的效率,并可完全避免传统射线追踪过程中的射线编码问题．正演计算结果表明,此法是一种高效、实用的三维横向非均匀介质接收函数计算方法．     

合成三维横向非均匀介质远震体波接收函数的Maslov方法

三维横向非均匀介质远震体波接收函数的合成算法对于三维介质远震体波接收函数研究至关重要．本文发展了基于Ｍａｓｌｏｖ理论的横向非均匀介质接收函数合成算法,针对远震体波接收函数计算的特点,利用遗传算法完成三维动力学射线追踪,并采用递归算法组织射线的追踪过程,从而在保证追踪精度的同时提高了射线追踪的效率,并可完全避免传统射线追踪过程中的射线编码问题．正演计算结果表明,此法是一种高效、实用的三维横向非均匀介质接收函数计算方法．     

合成三维横向非均匀介质远震体波接收函数的Maslov方法

三维横向非均匀介质远震体波接收函数的合成算法对于三维介质远震体波接收函数研究至关重要．本文发展了基于Ｍａｓｌｏｖ理论的横向非均匀介质接收函数合成算法,针对远震体波接收函数计算的特点,利用遗传算法完成三维动力学射线追踪,并采用递归算法组织射线的追踪过程,从而在保证追踪精度的同时提高了射线追踪的效率,并可完全避免传统射线追踪过程中的射线编码问题．正演计算结果表明,此法是一种高效、实用的三维横向非均匀介质接收函数计算方法．     

Maslov渐近理论与辛几何算法

为了克服地震层析成像中的焦散问题,本文系统地研究了Ｍａｓｌｏｖ渐近理论与辛几何算法,同时提出了一种基于辛几何算法计算Ｍａｓｌｏｖ波场的数值计算方法,并就其中射线追踪这一重要环节,利用辛算法和非辛Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法进行了数值模拟．计算结果表明,这两类算法在精度上相差无几,但辛算法的速度要快;在Ｈａｍｉｌｔｏｎ量保持方面,辛算法具有非辛Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法无可比拟的优越性．     

Maslov渐近理论与辛几何算法

为了克服地震层析成像中的焦散问题,本文系统地研究了Ｍａｓｌｏｖ渐近理论与辛几何算法,同时提出了一种基于辛几何算法计算Ｍａｓｌｏｖ波场的数值计算方法,并就其中射线追踪这一重要环节,利用辛算法和非辛Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法进行了数值模拟．计算结果表明,这两类算法在精度上相差无几,但辛算法的速度要快;在Ｈａｍｉｌｔｏｎ量保持方面,辛算法具有非辛Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法无可比拟的优越性．     

Biot介质中波传播研究述评

本文简要叙述了Biot介质中波传播的Biot理论,评述了波在层状和柱状多孔介质中的传播,讨论了今后的发展方向.     

Errors Due to the Common Ray Approximations of the Coupling Ray Theory

The common ray approximation considerably simplifies the numerical algorithm of the coupling ray theory for S waves, but may introduce errors in travel times due to the perturbation from the common reference ray. These travel-time errors can deteriorate the coupling-ray-theory solution at high frequencies. It is thus of principal importance for numerical applications to estimate the errors due to the common ray approximation.We derive the equations for estimating the travel-time errors due to the isotropic and anisotropic common ray approximations of the coupling ray theory. These equations represent the main result of the paper. The derivation is based on the general equations for the second-order perturbations of travel time. The accuracy of the anisotropic common ray approximation can be studied along the isotropic common rays, without tracing the anisotropic common rays.The derived equations are numerically tested in three 1-D models of differing degree of anisotropy. The first-order and second-order perturbation expansions of travel time from the isotropic common rays to anisotropic-ray-theory rays are compared with the anisotropic-ray-theory travel times. The errors due to the isotropic common ray approximation and due to the anisotropic common ray approximation are estimated. In the numerical example, the errors of the anisotropic common ray approximation are considerably smaller than the errors of the isotropic common ray approximation.The effect of the isotropic common ray approximation on the coupling-ray-theory synthetic seismograms is demonstrated graphically. For comparison, the effects of the quasi-isotropic projection of the Green tensor, of the quasi-isotropic approximation of the Christoffel matrix, and of the quasi-isotropic perturbation of travel times on the coupling-ray-theory synthetic seismograms are also shown. The projection of the travel-time errors on the relative errors of the time-harmonic Green tensor is briefly presented.