《基於局部角度域擴展模型的非線性地震反演方法》是依託同濟大學，由楊鍇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於局部角度域擴展模型的非線性地震反演方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊鍇
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
基於模型擴展反演理論能夠改善反演目標泛函凸性的特點，在聲介質常密度假設下，在地下局部角度域開展基於模型擴展波動方程的非線性反演算法研究。從現有的局部角度域波動方程疊前偏移運算元出發，根據模型擴展正演理論，可獲得相應的局部角度域模型擴展全波方程。基於擴展全波方程和原有的波動方程層析運算元，可建立具有微分相似度最最佳化（DSO）約束項的目標泛函。這種建立在局部角度域模型擴展基礎上的DSO目標泛函，將比建立在其他地表參數域或地下參數域擴展的DSO目標泛函，具有更好的凸性。目標泛函凸性的改善將直接改善地震反演問題的非線性。針對此泛函設計梯度導引類的嵌套式最佳化算法，在對初始模型無特殊要求的情況下，反演出模型的各個波數信息，並能夠自動考慮多次波的非線性影響，最終輸出一個高低波數信息兼備的全頻寬速度模型。
結題摘要
本課題在啟動後陸續研製了二維/三維直角坐標系的立體層析反演方法、二維/三維三角格線慢度平方介質下的立體層析反演、二維/三維各向異性立體層析；在立體層析的實用化研究過程中引入了強有力的地層格架信息導引立體層析建模的精度，大幅提升了立體層析的套用價值；與研究計畫略有不同的是，在研究過程中我們發現基於角度域的全波動方程反偏移運算元計算成本太高，實用化價值有限。事實上非線性反演的本質是目標泛函凸性的改善，而其中最關鍵的兩個因素是（1）擴展域的背景速度如何建模；（2）擴展域的高波數擾動的反演成像如何實現。而這種改善無論在哪個擴展域實現其實區別並不大，因為無論在哪個擴展域實現都有非常高效的算法實現從該擴展域到局部角度域的快速轉換。而高斯波包作為一種靈活的合成特徵波的正演運算元，完全可以實現本課題的研究目標，從理論和實用潛力都很令人滿意。最終我們基於高斯波包傳播運算元研製成功了相應的局部擴展炮域反演成像運算元以及相應的特徵波斜率層析反演方法；將二者結合實現了基於局部擴展炮域DSO目標泛函的非線性反演算法。此外課題組其他成員還研製成功了粘聲介質及偽深度域的最小平方逆時偏移算法，使得擴展域的非線性反演算法又可能拓展到粘聲介質，超額完成了研究計畫中所有的預定目標。這些研究成果體現在GJI、GRSL、JGE、AG、地球物理學報等20篇SCI文章、6篇EI檢索論文以及18篇SEG與EAGE國際會議摘要里，以及多篇待投遞國際SCI論文裡。
