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针对近地表物质非均质极强、各向异性明显及地形复杂等特点,系统阐述和讨论了近地表折射和反射法的国内外研究与应用进展,认为:1综合利用纵、横波的优势,开展多波多分量联合勘探对提高浅层地震勘探的精度和分辨率具有重要作用;2现在的浅层地震勘探主要是对地震剖面进行解释,容易忽略一些隐含的地质异常现象,属性提取技术是充分提取地震信息,进行全面综合解释的有效手段;3开展多层折射介质的观测系统和解释方法研究,尤其是折射层析成像研究,是提高多层折射介质成像精度的途径;4开展黏弹性、双相和各向异性介质的地震反射与折射波法研究是提高近地表地震勘探成像和物性参数提取精度的新思路. 相似文献
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实际地震勘探中，储层物性参数的差异是导致地震波响应特征发生变化的根本原因，而建立储层物性参数与地震响应特征之间的联系，需要跨越微观孔隙尺度、介观测井尺度以及宏观地震尺度等三个不同尺度空间.本文基于已知井的岩石物理实验数据和测井数据，利用复杂多孔隙介质理论将微观尺度孔隙岩石粗化到介观测井尺度，利用Backus平均理论将介观测井尺度的模型进一步粗化到宏观地震尺度，最终，得到地震尺度裂缝-多孔隙介质模型.其数值计算结果与测井数据和地震数据的对比表明：基于两级尺度粗化算法的裂缝多孔隙介质模型在给定参数下是有效的，且基于该模型的地震响应特征分析方法能够对储层的地震响应特征随物性参数的变化进行分析. 相似文献
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利用小波网络,对地震资料和小波多尺度分解属性资料,进行了虚井声波时差反演.讨论了利用地震信号的小波分解和网络学习、训练的理论方法.为了提高反演分辨率和精度，研究了信号分段相似小波时—频分析技术方法.在对对这些技术方法综合研究和算法的实现设计以后，对实际资料进行了反演计算，并对反演结果进行验证.取得了很好的效果. 相似文献
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阐述了地震波在粘弹性介质传播过程中具有的衰减特性，探讨了地震波吸收层析成像的机理，得知地震吸收CT成像方法，对岩体软弱结构面、裂隙和规模较小的断层破碎带的识别能力，要强于波速成像方法.针对这两种层析技术的优缺点，采取多参数（波速、吸收系数）综合地震层析成像的方法，使波速CT与吸收CT两者能相互印证、互为补充.作者综合利用两种成像方法，把它用于在云南省某水电站坝基岩体质量检测中，取得了较好的效果，达到了提高地震层析成像的分辨率与可靠性的目的. 相似文献
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井间地震资料测井约束层析成像 总被引：1，自引：0，他引：1
王守东 《CT理论与应用研究》2009,18(4)
利用井间地震资料进行层析成像,由于受观测角的限制,其成像过程具有很强的不稳定性.为了提高成像过程的稳定性,本文将测井资料引入到反演过程中,利用测井资料约束井间地震反演成像过程.采用假设模型进行数值模拟和反演实验,并与无约束反演方法进行对比实验,多种反演结果对比表明,测井约束反演方法改善了层析成像过程的稳定性,提高了成像结果的精度. 相似文献
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地震的孕育发生过程伴随着构造运动、物质迁移和密度变化，将引起地球重力场变化，流动重力重复观测有可能捕捉到与地震孕育有关的前兆信息，从而为中短期地震预测提供重要依据。对云南地区流动重力观测资料进行整体计算分析，研究了2014年10月7日云南景谷6.6级地震前区域重力场动态演化特征，并利用小波多尺度分解技术对布格重力异常和区域重力场动态变化进行分解，并选取合适的小波基分离得到不同深度场源特征的地壳介质横向不均匀性。结果表明，EGM2008布格重力异常数据和实测重力数据的小波多尺度结果较为一致。对比分析发现，此次景谷地震发生在区域重力场负异常的边缘，由负向正变化的高梯度带附近。基于小波多尺度分解的重力场图像能较清晰地反映2014年景谷6.6级地震孕育、发生过程中震中区域深部物质密度变化引起的异常，为地球构造运动及孕震机理研究提供一定参考。 相似文献
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近地表地层与人类生产生活密切相关,利用地震层析成像方法准确重建浅部地壳速度结构有助于开展高精度地震勘探、探查浅部矿产资源、规避潜在自然灾害,并利于城市地下空间建设.中国大陆地表条件复杂,尤其中西部盆岭结合带地形起伏剧烈,对浅部地壳精确速度建模构成严重挑战.本文系统论述了地震层析成像领域基于高频近似理论的走时成像方法和有限频层析成像方法,阐明两类方法的基本原理、存在问题和发展方向等.依据正演走时有无显式射线追踪,基于高频近似理论的走时成像方法分为传统走时层析成像方法和无射线路径的走时层析成像方法.基于射线追踪的传统走时层析成像方法,在浅层速度强烈变化时,因存在阴影区或多路径现象引起成像失真,严重影响成像效率;而无射线路径的层析成像方法通过程函方程走时场的正传和逆传直接计算敏感核,并利用伴随状态法获得目标函数的梯度,具有快速、稳健的优点.以上两种基于地震射线高频近似理论的走时成像方法由于未考虑地震波频率的带限性,存在波散射、波前愈合及反演约束差等问题.有限频层析成像方法克服了射线理论"无限高频"假设所带来的弊端,已成为重要的研究方向之一.该类方法主要分为射线有限频层析成像方法和基于波动方程的有限频层析成像方法.射线有限频层析成像方法能够提高成像的分辨率,但在方法本质上仍依赖于射线理论,较难处理较复杂的波现象问题;基于波动方程的有限频层析成像方法能准确处理复杂地质问题,提高成像可靠性并能以图像形式直观展示地球内部地震波的速度结构分布,但是该方法在实际应用中强烈依赖于数据中的低频信息及较精确的初始速度模型,其推广应用仍需进一步探索. 相似文献
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Robert L. Nowack 《Pure and Applied Geophysics》1990,133(2):305-315
In this paper, linearized tomography and the Herglotz-Wiechert inverse formulation are compared. Tomographic inversions for 2-D or 3-D velocity structure use line integrals along rays and can be written in terms of Radon transforms. For radially concentric structures, Radon transforms are shown to reduce to Abel transforms. Therefore, for straight ray paths, the Abel transform of travel-time is a tomographic algorithm specialized to a one-dimensional radially concentric medium. The Herglotz-Wiechert formulation uses seismic travel-time data to invert for one-dimensional earth structure and is derived using exact ray trajectories by applying an Abel transform. This is of historical interest since it would imply that a specialized tomographic-like algorithm has been used in seismology since the early part of the century (seeHerglotz, 1907;Wiechert, 1910). Numerical examples are performed comparing the Herglotz-Wiechert algorithm and linearized tomography along straight rays. Since the Herglotz-Wiechert algorithm is applicable under specific conditions, (the absence of low velocity zones) to non-straight ray paths, the association with tomography may prove to be useful in assessing the uniqueness of tomographic results generalized to curved ray geometries. 相似文献
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地震波场反演的BG－逆散射方法 总被引：5，自引：0，他引：5
本文讨论利用三维反射地震数据进行波场反演的一种方法，旨在取得高分辨率的地球模型．这种方法用Ｂａｃｋｕｓ－Ｇｉｌｂｅｒｔ的理论构造波动方程非线性反问题的逐次线性化迭代格式，用逆散射原理导出泛函的Ｆｒｅｃｈｅｔ导数，并用最佳折衷准则求解线性化后的方程组．根据迭代过程中不断提高分辨率的思想和减少计算成本的原则，设计了可供实用的反演算法流程． 相似文献
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本文讨论利用三维反射地震数据进行波场反演的一种方法，旨在取得高分辨率的地球模型．这种方法用Ｂａｃｋｕｓ－Ｇｉｌｂｅｒｔ的理论构造波动方程非线性反问题的逐次线性化迭代格式，用逆散射原理导出泛函的Ｆｒｅｃｈｅｔ导数，并用最佳折衷准则求解线性化后的方程组．根据迭代过程中不断提高分辨率的思想和减少计算成本的原则，设计了可供实用的反演算法流程． 相似文献
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在井间地震初至走时层析成像中，随着相邻地质体速度差的增大，使得射线分布不均匀，以及网格剖分不合适，导致层析成像结果不理想.物理和数值模型的井间走时层析成像表明：当速度差超过300%时，层析结果畸变较大；在300%～150%之间时，层析结果较好；低于150%时，层析结果好.在此基础上，提出了井间多尺度初至走时层析成像方法，即对同一模型采用多种网格剖分来同时进行层析成像，以获得研究区域的速度图像.数学和物理模型的井间多尺度走时层析结果表明：该方法很好地兼顾了层析成像的分辨率和精度，极大地改善了井间地震层析成像的质量.即使速度差超过30%，其多尺度的层析结果仍然较好.因此，这种方法具有实际应用的潜力. 相似文献
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反演问题的时空间分辨率或称时空分辨长度是评估模型精细程度的重要参数,决定了该模型应用的范围和价值,但是分辨长度估算却是比反演更复杂和麻烦的数学问题。除了层析成像中广泛利用理论模型恢复试验定性提取空间分辨长度外,通过求解分辨率矩阵可定量获得分辨长度。通过矩阵操作给出的分辨率矩阵包括三类：直接分辨率矩阵、正则化分辨率矩阵和混合分辨率矩阵。这三类矩阵包含了反演本身不同侧面的信息,因此在一个反演应用中,同时提供这三类分辨率矩阵可更全面地评估反演模型分辨率分布。最近An（2012）提出了从大量随机理论模型及其解中统计出分辨率矩阵的方法。这种分辨率矩阵是从模拟真实反演实验的输入和输出模型中通过反演得到的,因此这种分辨率矩阵更能反映整个反演所涉及到的更多因素和过程;同时由于这种分辨率矩阵计算过程无需进行矩阵操作且不依赖于具体正演和反演方法,因此可以被应用于更普遍的反演问题。实际应用证明统计分辨率分析方法适用于对二维和三维层析成像反演模型进行分辨率分析。 相似文献
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高频假设下的地震射线理论以及相应的地震成像理论表明,在射线稀疏条件下,不可能得到较高分辨率的构造成像;而有限频射线理论更符合实际地震的传播规律,即地震波的走时不仅与中心射线(传统的几何射线)上的速度分布有关,而且与中心射线附近一定范围(称其为第一菲涅耳体)内的速度异常分布有关.鉴于此,本文提出了计算多震相地震波菲涅耳体有限频射线的方法,并定义了走时敏感核函数,同时给出了利用多震相菲涅耳体有限频射线进行速度模型和反射界面同时反演成像的公式.利用多震相走时资料,使用传统射线层析成像方法与有限频射线层析成像方法进行了速度和界面的同时反演成像.结果表明,当射线密度较小时,无论是对速度模型的重建还是对反射界面几何形状的更新,有限频射线层析成像方法均优于传统射线层析成像方法, 而变频有限频射线层析成像则是实际地震层析成像的首选反演算法. 相似文献
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Andreas Fichtner Stewart Fishwick Kazunori Yoshizawa Brian L.N. Kennett 《Physics of the Earth and Planetary Interiors》2012
Advances in seismic tomography lead to increasingly detailed models of the Earth that are often represented on irregular and resolution-adaptive grids. To take full advantage of such models, their assessment must progress beyond a purely visual analysis, and tools must become available for their quantitative comparison.We present a method for the spectral analysis and comparison of multi-scale tomographic models. The method is applicable to irregular grids on the sphere, and is more efficient that filters based on spherical-harmonic expansions or convolution integrals. The combination of a spherical spline representation of tomographic information with Abel-Poisson scaling enables the construction of targetted spatial filters by solving a nonlinear inverse problem for appropriate weighting coefficients. This can be readily achieved with a simulated annealing approach for the limited number of weights. Once suitable filters have been generated they can be employed to address issues such as the patterns of small-scale heterogeneity, transitional structures and comparison of independent models from a region.We illustrate our method in a series of applications where we use different bandpass filters to detect differences in the distribution of small-scale heterogeneity beneath central and eastern Europe, and to compare several recent tomographic models of the Australian region. 相似文献
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深度速度模型的构建仍然是地震成像中的巨大挑战,获得一个精确的深度速度模型和减少深度成像项目周期都是至关重要的。常规层析反演速度建模每次迭代相当于一次线性反演,且需要重新的拾取工作,导致非常耗时,效率低下。本文提出非线性层析反演速度建模技术来建立速度模型。拾取共成像点道集的RMO量,转换到叠前域,作为运动学不变量,通过层析反演迭代进行模型更新。用一个多次的线性反演来逼近一个非线性的物理过程,避免重复的拾取工作,大大提高项目的运转效率。通过实例证明该方法的有效性。 相似文献