采用射线寻迹的井间层析成像

本文采用二维井间观测走时反演地震波速,用迭代射线寻迹走时成像方法进行层析成像.作者导出三次多项式插值基函数计算离散网格内的折射率分布,还给出了具有自己特点的二步扫描法,不但加快了正演计算时间,同时方便地建立走时残差与模型修正量的关系.考虑到实际应用时,震源与接收器常不位于同一平面,为此进行了校正,并给出了校正方法,提高了重建精度. 数值的与实际应用的结果表明,本文给出的层析成像算法是快速的、稳定的、适用的.     

采用射线寻迹的井间层析成像

本文采用二维井间观测走时反演地震波速,用迭代射线寻迹走时成像方法进行层析成像.作者导出三次多项式插值基函数计算离散网格内的折射率分布,还给出了具有自己特点的二步扫描法,不但加快了正演计算时间,同时方便地建立走时残差与模型修正量的关系.考虑到实际应用时,震源与接收器常不位于同一平面,为此进行了校正,并给出了校正方法,提高了重建精度. 数值的与实际应用的结果表明,本文给出的层析成像算法是快速的、稳定的、适用的.     

采用射线寻迹的井间层析成像

本文采用二维井间观测走时反演地震波速,用迭代射线寻迹走时成像方法进行层析成像.作者导出三次多项式插值基函数计算离散网格内的折射率分布,还给出了具有自己特点的二步扫描法,不但加快了正演计算时间,同时方便地建立走时残差与模型修正量的关系.考虑到实际应用时,震源与接收器常不位于同一平面,为此进行了校正,并给出了校正方法,提高了重建精度. 数值的与实际应用的结果表明,本文给出的层析成像算法是快速的、稳定的、适用的.     

井间层析成像的最大熵方法

本文研究最大熵图像重建用于地球物理学中井间观测问题,着重研究了剑桥算法.对算法中拉格朗日乘子的确定给出了新方法;解决了算法的收敛条件和收敛范围;提出了减少算法计算量和内存量的方法,并编制了实用程序MECT.通过数值模型的研究,最后重建出了某矿区的剖图,与BPT和ART方法的结果进行了比较.证明最大熵图像重建法的优越性在于能有效地抑制噪声,分辨率高,边界影响程度小.若改善观测条件,将提高最大熵成像法的分辨率.     

井间层析成像的最大熵方法

本文研究最大熵图像重建用于地球物理学中井间观测问题,着重研究了剑桥算法.对算法中拉格朗日乘子的确定给出了新方法;解决了算法的收敛条件和收敛范围;提出了减少算法计算量和内存量的方法,并编制了实用程序MECT.通过数值模型的研究,最后重建出了某矿区的剖图,与BPT和ART方法的结果进行了比较.证明最大熵图像重建法的优越性在于能有效地抑制噪声,分辨率高,边界影响程度小.若改善观测条件,将提高最大熵成像法的分辨率.     

压缩恢复法在井间层析成像中的应用

本文将“压缩恢复法”应用到钻孔电磁波勘探中,并通过建立两个数字化图像模型予以计算机实现。与非压缩法比较,可以看出“压缩恢复法”有一定效果。     

利用射线追踪研究电离层扰动

基于返回散射探测的电离层扰动电离图,本文建立了一个新的对称的准余弦电离层扰动数学模型.基于这种模型,利用HF射线追踪技术合成了HF电离层返回散射电离图,并利用迭代的技术拟合了高频返回散射设备探测的电离层扰动电离图的Pmin-f曲线(Pmin为最小时延,f为工作频率),从而推断了沿探测路径电离层扰动区域的位置及大小,扰动的临界频率波动的幅度.最后基于这种电离层扰动模型,利用射线追踪技术描述了不同电离层扰动参数下的电波传播情况,研究了其天波传播的跳距、覆盖区域的大小及射线“俘获”等.     

二步法射线追踪

本文提出的二步法射线追踪,能够在复杂地质模型下有效、准确地确定射线在炮点的出射角,使得射线恰好到达检波点.射线到达地面的位置是射线在炮点的出射角的函数,称为出射函数.二步法射线追踪通过搜索出射函数的极值点来确定其单调变化的区间;然后通过比较检波点位置与出射函数极值的大小,确定与检波点相对应的出射角究竟落在出射函数的哪一个单调变化的区间里;最后,利用出射函数在局部区域里单调变化的性质,迅速、准确地确定与检波点相对应的出射角.出射函数的极值点,对于共炮集中每一个检波点和检波点中每一个不同方向的入射射线都是适用的,因此,二步法射线追踪只需要进行一次一维全局搜索（极值点搜索）.另外,本文采用B-样条的线性组合来表示速度函数,通过提高B-样条的阶数,可以改善速度函数的光滑程度,从而既满足射线追踪对于速度函数光滑性的要求,又加强射线在炮点的出射角对于射线的控制作用.     

二步法射线追踪

本文提出的二步法射线追踪,能够在复杂地质模型下有效、准确地确定射线在炮点的出射角,使得射线恰好到达检波点.射线到达地面的位置是射线在炮点的出射角的函数,称为出射函数.二步法射线追踪通过搜索出射函数的极值点来确定其单调变化的区间;然后通过比较检波点位置与出射函数极值的大小,确定与检波点相对应的出射角究竟落在出射函数的哪一个单调变化的区间里;最后,利用出射函数在局部区域里单调变化的性质,迅速、准确地确定与检波点相对应的出射角.出射函数的极值点,对于共炮集中每一个检波点和检波点中每一个不同方向的入射射线都是适用的,因此,二步法射线追踪只需要进行一次一维全局搜索（极值点搜索）.另外,本文采用B-样条的线性组合来表示速度函数,通过提高B-样条的阶数,可以改善速度函数的光滑程度,从而既满足射线追踪对于速度函数光滑性的要求,又加强射线在炮点的出射角对于射线的控制作用.     

工程建设场址地基勘探的一种新方法─—电磁波井间层析成像技术

本文介绍了电磁波井间层析成像（ＣＴ）技术的基本原理、观测技术及其作用。利用ＣＴ井间层析成像技术对鞍山体育馆与三家子地区输油管道等场址进行了实际观测，由资料分析可知，该方法对探测地下岩溶、断层或破碎带等有良好的效果。     

地球物理层析成象技术和三维成象的基本原理

本文给出了“层析成象”问题研究中有关的基本理论而不是其细节。从物理光学中有关的成像方法出发,涉及到各种有关的成像方法研究及其应用,特别是在地震剖面成象中,希望能扩大它的能力及其专业应用范围。     

地球物理层析成象技术和三维成象的基本原理

本文给出了“层析成象”问题研究中有关的基本理论而不是其细节。从物理光学中有关的成像方法出发,涉及到各种有关的成像方法研究及其应用,特别是在地震剖面成象中,希望能扩大它的能力及其专业应用范围。     

改进Moser法射线追踪

地震波场正演模拟、层析成像、偏移成像经常需要用到射线追踪,本文在基于图形理论的Ｍｏｓｅｒ法基础上,改进其网格节点的划分、追踪时路径的选取,并增加直射线追踪以消除在速度变化不大时射线受节点布置影响出现不合理的折曲现象．     

非线性插值地震射线追踪方法

针对走时线性插值法(LTI)的计算精度问题,利用非线性插值替代传统的线性插值。该方法利用边界上多个节点的走时,使得插值误差减小,从而提高整体边界网格离散点走时精度,同时保留LTI所具有快速、全局性的优点。数值模拟结果表明,非线性插值算法比LTI算法精度高,可以追踪包括直达波、折射波、透射波等多种射线路径,适合速度突变模型。     

耗散大气中的声波射线追踪

基于分层大气中声波的局地色散关系方程,建立一种计入真实大气衰减效应的有耗大气声波射线追踪模型.在色散方程的虚部中导出声波在运动大气中的耗散系数和竖直方向上的增长因子,并利用真实大气中的衰减理论对所得到的耗散系数进行修正.利用Hamilton方程组解出大气声波在考虑耗散效应下的射线微分方程组.该有耗射线追踪模型的数值模拟结果表明,声波的耗散效应对声波的传播路径存在一定影响,在近场情况下,这种影响可以忽略,但是对于声波的远场传播,则影响较大.     

三角网最小走时射线追踪层析成像

针对层析成像模型矩形网格剖分存在的一些问题,提出了复杂结构三角网最小走时射线追踪层析成像方法。以Delaunay三角剖分的优化准则,根据模型点、线、面的几何结构关系,进行三角网格剖分;采用三角网波行面扩展法计算声波初至走时,追踪出任意接收点至激发点处的射线路径,射线路径包含了从接收点至源点的坐标、所在三角单元等信息,形成矩阵方程。应用稳定性较好的联合迭代重构技术求解矩阵方程,得到模型的速度分布。数值模拟结果表明,三角网射线层析成像方法分辨率高,成像结果更接近实际结构形态,有效地解决了矩形网剖分对复杂区域网格参数化灵活性差,速度界面描述精度低等问题。     

地震波射线追踪方法研究综述

射线追踪法避免了对高阶偏微分波动方程的直接求解,是一种快速有效的地震波场数值模拟手段,在层析成像、叠前深度偏移及正演模拟等研究领域均占据重要地位.射线追踪方法众多,随着近些年的研究深入,许多不同于传统方法的新型算法得到了更为长足的发展.本文对其中已得到广泛应用的有限差分法、走时插值法、最短路径法以及波前构建法进行了分析,对算法的基本原理、优越性、运算精度与效率、存在的主要问题及改进方法等方面进行了讨论,分析了各算法的研究现状,并对射线追踪法的发展趋势进行了展望.     

射线追踪方法的发展现状

射线追踪方法作为一种快速有效的波场近似计算方法,不仅对于地震波理论研究具有重要意义,而且也直接应用于地震波反演及偏移成像等过程,本文在收集、整理国内外有关研究资料的基础上,介绍了近十年中这一领域的研究现状及最新发展趋势,并针对其中具有代表性的几类方法的基本思路、方法特点及实现步骤等进行评述。     

利用射线追踪方法研究化学物质释放对高频加热的聚焦效应

电离层化学物质释放能导致释放区域电子密度的损耗,从而产生明显的电离层空洞现象.高频电波通过电离层空洞时,由于电子密度不同,对电波产生折射效果进而形成聚焦效应.本文利用射线追踪方法,评估高频电波通过空洞形成聚焦加热的效果.结果表明,释放水分子与SF6都能对电离层产生明显的空洞,空洞半径约为25~50 km,电子密度的损耗率10%以上,在释放点附近有时能达到90%.不同摩尔数的化学物质释放能带来不同的效果.在300 km高度释放100 mol的水分子并且高频电波频率为15 MHz时聚焦效果最好.聚焦后电波能量吸收可增加10 dB左右,增幅达两倍左右.加热后的温度可以提升约20%.