矿井地质雷达超前探测正演模拟

用时间域有限差分(FDTD)法建立矿井地质雷达的模型。采用理想频散关系和超吸收边界条件,对几个典型矿井地电模型进行了正演模拟,研究了矿井地质雷达超前探测的剖面特征。巷道对各道直达波能量分布及波列形状有明显影响;煤岩分界面主要影响反射波能量分布。      

双程声波方程逆时深度偏移

从双程声波方程出发,在交错网格空间中推导了地震波逆时延拓的高阶有限差分算子,依据最佳匹配层(PML)的方程分裂思路,得到了一阶声波方程的PML边界条件及其高阶差分格式,采用零时间成像条件和上行、下行波场互相关成像条件,实现了声波方程的叠后与叠前逆时深度偏移。逆时偏移对sigsbee_2b模型理论数据的偏移成像得到了满意效果。     

理想频散关系在地质雷达剖面正演合成中的应用

通过分析时域有限差分（ＦＤＴＤ）法的特点和高频电磁脉冲在Ｙｅｅ网格中的传播规律,导出了适于地质雷达正演的理想频散关系。该频散关系即考虑了ＦＤＴＤ法的收敛性和稳定性,也考虑了高频电磁波在Ｙｅｅ氏网格中的传播特点。数值试验表明,这一关系能有效压制频散现象,真实反映地质雷达波在地下介质中的传播规律。将之用于实际计算,取得满意效果。     

应用T-A双重拟合进行多次波压制

本文介绍了多项式拟合零炮检距剖面的方法、原理,并提出了一种新的拟合方法,即时间—振幅双重拟合法（Ｔｉｍｅ－ＡｍｐｌｉｔｕｄｅＤｕａｌＦｉｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄ）,用于地震波组的提纯和多次波的压制,并将其与其他多次波的压制方法进行了对比     

基于炮采样的多尺度全波形反演

常规全波形反演利用全部炮集参与计算,反演的计算量巨大。针对这一问题,本文分析了不同频率反演对炮数的需求,进而提出一种基于频率多尺度反演方法的加速策略。该方法利用反演所需炮数与频率正相关的特性,在反演低频数据时,每次迭代只抽取一部分炮集参与反演,频率升高时,相应地引入更多的炮集参与运算,两次迭代之间通过组内随机炮采样的方法实现炮集的轮换,避免炮集信息的丢失。该方法通过降低反演炮数从而减少计算量,由于不涉及炮集的串扰,因此不会引入额外的噪声,也不受限于观测系统。模型测试结果表明,该方法在炮集数量较多时可以明显减少计算时间,同时,该方法具有一定的抗噪能力,对含噪声的地震记录也能得到较好的反演结果。     

多分量地震资料逆时偏移的难点问题

以矢量地震波场理论为基础的多分量地震勘探技术在探明复杂地下构造和地层各向异性指示等方面具有理论基础的先天优势,弹性波逆时偏移是最具代表性的多分量地震资料纵横波联合成像技术,目前该技术得到了业界的广泛重视。本文首先简要介绍了弹性波逆时偏移的基本原理,在此基础上系统地归纳了目前多分量地震逆时偏移技术所遇到的部分理论与技术难题,并深入分析了产生这些技术难题的原因以及当前的解决方案及其优缺点,最后本文给出了多分量地震资料逆时偏移今后研究方向的初步建议。     

低频缺失数据的弹性波全波形反演策略

弹性波全波形反演对地震数据的低频成分具有很强的依赖性。当多分量地震数据缺失低频成分时,混合域频率多尺度全波反演方法容易陷入局部极值,得到错误的反演结果。为降低弹性波波形反演的对初始模型的依赖,提出了Laplace-Fourier域反演与混合域反演相结合的反演策略,其基本思路为:先应用Laplace-Fourier域反演对低频缺失的地震数据指数衰减并反演,重建出模型的中、长波成分,然后将该模型作为后续混合域反演的初始模型,利用多尺度反演逐步恢复模型的短波长成分。模型数据的反演结果显示,在数据缺失低频时利用Laplace-Fourier域反演可获得一个更加准确的长波长纵、横波速度模型,将此模型作为混合域频率多尺度反演的初始模型能够更好地重建地下介质的弹性参数,从而得到更准确的结果。     

时域有限差分法在地质雷达正演模拟中的应用

时域有限差分法是麦氏方程的差分形式的数值解法,用于求解任意复杂目标与电磁场的相互作用问题。本文把这一理论应用于地质雷达的数值模拟,得到满意的结果。     

Prestack reverse-time depth migration of arbitrarily wide-angle wave equations

Based on arbitrarily wide-angle wave equations,a reverse-time propagation scheme is developed by substituting the partial derivatives of depth and time with central differences. The partial derivative of horizontal direction is replaced with high order difference. The imaging condition is computed by solving the eikonal equations. On the basis of above techniques,a prestack reverse-time depth migration algorithm is developed. The processing exam-ples of synthetic data show that the method can remove unwanted internal reflections and decrease the migration noise. The method also has the advantage of fidelity and is applicable of dip angle reflector imaging.     

矿井地质雷达正演中的两个理论问题

从麦克斯韦方程组出发,建立了矿井地质雷达的时域有限差分法(FDTD)数学模型,导出了理想频散关系和超吸收边界条件.理想频散关系能真实地反映雷达波在地下介质中的传播规律,压制数值频散现象超吸收边界条件能有效减小截断边界的伪反射,提高正演精度.将之应用于实际计算,取得满意效果.