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在地震层析研究中,常常涉及地震波在非均匀介质中的传播路径问题,故快速射线追踪是不可缺少的工具。本文讨论了一种以三点法为基础的逐步逼近的射线追踪方法,其优点是计算速度快、精度高,适合地震层析研究的计算要求。 相似文献
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提出一种对旅行时进行抛物线插值的地震射线追踪方法（简称PTI方法），它比基于旅行时线性插值方法（简称LTI方法）计算结果更准确.PTI和LTI方法都是基于2D网格单元模型，用于计算地震波的旅行时和射线路径.首先介绍了相关方法的一些基本概念.旅行时和射线路径都是在网格边界上进行计算的，因此，射线路径在同一恒速网格内是直线.其计算过程有两步.第一步，计算旅行时，第二步追踪射线路径.然后给出了LTI算法的基本公式.因为在炮点网格内可能存在折射波，文章也相应导出了其公式.最后详细推导了PTI 方法的公式.通过模型试算对比说明，用PTI方法较LTI算法更精确、更有效，PTI方法是一种很有发展前途的地震射线追踪算法. 相似文献
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三维场地波动传播的快速射线追踪法 总被引：7，自引：0，他引：7
本文基于Snell定律和Fermat原理对三维任意界面情况下的两点间射线追踪问题进行了研究，从同一条射线满足相同的射线参数出发，推得一个适用于任意界面情况下计算反（折）射点的一阶近似公式。结合迭代技术，给出了三维场地条件下射线追踪迭代算法的计算格式，并进行了三维场地射线追踪模拟计算。计算表明：计算速度相当快，且其计算精度可以根据需要满足要求。 相似文献
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最短路径射线追踪方法及其改进 总被引：35，自引：9，他引：35
综述了用网络最短路径算法求解地震射线追踪问题的原理、方法技术以及存在问题和改进措施。特别介绍了作者在最短路径算法基础上，提出的动态网络最短路径地震射线追踪方法。该方法先采集从炮点到整个模型所有节点上的初至旅行时，其中，在一个单元内，对相邻每对已计算出最小旅行时的节点进行线性插值，并利用Fermat原理计算未知节点的最小旅行时；然后，利用同样的方法，从接收点开始，反向追踪炮点到接收点的射线路径、该方法能适于各种复杂的非均匀介质，极大地提高了射线追踪的精度。 相似文献
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利用矢量射线追踪正演模拟技术,计算地震波传播的路径及走时,进而利用射线走时及路径的内插,发展了弯曲射线迭代反演技术。该方法可用来重建井间地层的速度图像。基于所发展的方法,我们对两种较为复杂的典型地质是行了井间速度重建。结果表明该方法是一项快速、高精度的跨孔数据速度重建技术。 相似文献
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基于图形结构的三维射线追踪方法 总被引：39，自引：16，他引：23
在地震层析成像研究中,为了克服最小走时射线路径追踪方法存在的问题,对该方法计算过程中的关键步骤进行了改进．在节点走时的计算中引入Ｂｒｅｓｅｎｈａｍ画线算法;在最小走时节点查寻中,结合使用快速排序算法与插入排序算法,替代以往方法中多采用的堆排序算法;所采用的节点设置方式,可以引入速度界面,还可以实现反射波射线追踪．模型计算证明,改进的最小走时射线路径方法具有精度高,速度快的特点,所提出的三维空间反射波射线追踪算法简便易行。 相似文献
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矩形网格三点Fermat射线追踪技术 总被引：4，自引：2，他引：2
矩形网格三点Fermat射线追踪法是基于矩形网格三点扰动法的一种提高计算速度的方法．取矩形网格三个点,在Fermat最小旅行时原则下求取扰动中间点的位置,而不象扰动法那样依次扰动．因此,计算速度比扰动法提高2倍多,同时不受扰动摄动量大小选择的困扰．该方法继承了矩形网格三点扰动法的优点,对任意离散的速度场,总能找到最短时间路径,避免了射线盲区和追踪路径并非时间最短路径问题． 相似文献
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地震射线追踪是地震定位、层析成像、偏移等领域的重要正演环节.随着这些领域研究的深入,针对传统的网格结构和层状结构在描述复杂地质模型遇到的很大困难,我们采用大小不等、形状各异的地质块组成的集合体来描述三维复杂地质模型,并用三角形面片来描述地质块之间的物性间断面,理论上可以描述任意复杂的地质模型.为适应任意非均匀速度分布的地质模型,基于费马原理,本文发展了与之相适应的逐段迭代射线追踪方法.该方法属于弯曲法范畴,对路径点采用一阶显式增量修正,相对于传统的迭代法,高效省时.数值试验表明,联合逐段迭代法和伪弯曲法的射线追踪扰动修正方案在三维复杂非均匀块状模型中有适用性和高效性. 相似文献
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C. Vrettos 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》1996,15(6):381-386
Seismic refraction analysis is presented for uniformly deposited shallow soil strata with wave velocity increasing continuously with depth due to differential compaction effects. Closed form solutions of the surface-to-surface travel time as well as for the depth to maximum penetration are derived for realistic velocity-depth functions. An inversion procedure based on simple formulas is presented and its applicability is demonstrated and discussed. The method takes into account the information along the entire refraction line in one step, in contrast to the discrete ray-tracing technique and is, therefore, less sensitive to the natural scatter of the data. 相似文献
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自适应时间步长法在土体冻结水热耦合模型中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
由于相变的存在,土体冻结过程中的温度传导与水分迁移是一个复杂的物理过程。为了更好地描述冻结过程中水分与温度的变化规律,通过对不饱和土体水分传导方程的研究,考虑冻结过程中的相变,建立了一维冻土水热耦合模型。给出了相应的差分与有限元程序,并对室内冻结实验进行了模拟。提出误差因子的概念,通过对程序计算中时间步长与计算用时、误差关系的分析,论证了进行时间步长优化的必要性。在两种不同数值方法的对比中,体现了有限元计算的稳定性。提出了调整后的自适应时间步长计算方法。计算结果表明,优化时间步的自适应步长法,在不影响模型计算准确度的前提下,可以大幅减少计算用时,提高计算效率。 相似文献
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地震走时层析成像方法是解决复杂近地表模型速度建模问题的重要技术.该方法是一种迭代反演方法,在反演过程中需要反复计算地震射线走时.故而,高效高精度且能适应复杂模型的走时计算方法是地震走时层析成像实用化的关键技术之一.本文引入医学成像领域研究的MSFM(Multi-stencils Fast Marching Methods)用于地震层析反演中的走时计算.该方法在标准FMM(Fast Marching Methods)基础上利用坐标旋转生成新的FMM计算模板,使计算网格点对角方向邻点参与计算,改善了标准FMM存在对角方向误差大的缺陷.本文分析对比了MSFM和标准FMM的计算精度和计算效率;针对地震层析成像技术解决的起伏地表模型建模问题,研究了起伏地表模型地震走时计算的MSFM实现方法;采用炮点邻近区域局部细分网格技术只需增加很少的计算量即可大幅提高计算精度.理论分析和模型试算表明MSFM算法明显改善了FMM的计算精度,同时保持了FMM算法的高效性.文章通过对崎岖地表模型的正演和层析反演试算,验证了基于MSFM的地震走时计算方法对复杂模型有很强的适应能力.研究表明该方法作为地震走时层析反演中高效高精度的正演算法,有很好的应用价值. 相似文献
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井间地震射线层析成像 总被引：3，自引：0，他引：3
本文采用射线走时对井间介质的地震波速进行层析成像，反演出井间介质的异常分布和构造．作者用快速弯曲射线迫踪法求解初值问题，用两步法和插值逼近法结合求解两点问题，避免了复杂运算，提高了运算效率和精度．反问题的数值计算用ＬＳＱＲ法．为了求取速度任意分布、对比度大的较为复杂介质模型的槽确初至时，本文采用动态程序法。该法灵活不受地质界面条件约束，且对介质速度分布未加任何限制。本文给出了几个算例．文中层析成像试验结果表明，此种层析成像算法是成功和有效的。 相似文献
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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Pmin-f曲线(Pmin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. 相似文献
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|v|=v 《地震学报(英文版)》1999,12(4):413-418
IntroductionGenerallyspeaking,theinclusionofanisotropy(exceptdeclaration,anisotropyreferstohomogenousanisotropy)rendersthemathematicalformulationquitecomplicated.Snell'Slawisnotanexceptionandthecalculationofreflectionandtransmissionanglesisnotatrivialtask.ThegraphicalapproachestocalculatingreflectionandtransmissionanglesforanisotropicmediawerepresentedbyAuld(1973)andRokhlin,etal(1986).DaleyandHorn(1977,1979)andSlawinski(1996)deriveSnell'slawintheparticularcasesoftransverselyisotropicandelli… 相似文献