《超廣角單程波傳播運算元的精度改進與成像研究》是依託中國科學技術大學，由賈曉峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超廣角單程波傳播運算元的精度改進與成像研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：賈曉峰
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
超廣角單程波傳播運算元克服了常規單程波傳播運算元對傳播角度的限制，能夠精確模擬迴轉波，從而在陡傾角結構的成像中發揮重要作用。波場傳播角度是影響超廣角運算元精度的關鍵因素，然而數值試驗表明，波場低頻分量的傳播角度信息很難準確獲取。此外，超廣角運算元的精度還受波場加權方式等其他因素制約，傳統的單域加權精度較低。另一方面，逆時偏移與超廣角偏移在成像方面有著類似表現，二者的對比研究有助於算法改進及創新思路的提出。本項目在已有工作的基礎上，重點研究：1.頻率域可變格線數值算法。該算法提高了傳播角度在低頻分量上的表現，但在多頻率波場疊加、數值頻散等方面仍需完善。2.複合域超廣角傳播運算元。複合域加權的方式改進了超廣角運算元的成像表現，其較大的計算成本則是待解決的關鍵問題。3.染色成像理論。染色算法能極大提高常規逆時偏移和超廣角偏移用於複雜結構的成像效果，高精度數據拾取、成像子集分析是需要進一步研究的重要內容。
結題摘要
複雜地下介質的地球物理成像是地球物理學領域裡的重要研究課題。影響成像質量的因素有三大類：1. 數據質量；2. 速度模型的精度；3. 成像方法的性能。其中，數據是一切地震資料處理的基礎。遺憾的是，受採集系統、地下介質分布等因素的影響，數據質量低下的現象十分常見，其主要表現之一是有效信息的不完備。也就是說，數據中包含的對目標成像有貢獻的信息非常少，而其他非目標的信息則相對較多，掩蓋和干擾了對有效信息的成像處理。難以被採集到信息的目標通常稱為弱照明結構（或區域）。造成這一現象的原因一是採集系統的設計，二是目標本身是大傾角結構，或者處於深部及鹽下等信號微弱的區域。實際上，對地震成像而言，地下弱照明區域一直以來是備受關注的難點和熱點之一。 本項目的研究內容和研究成果主要在以下幾個方面：1.頻率域可變格線算法研究。我們建立了一套適用於頻率域波場傳播運算元的可變格線數值計算系統，使格線規模與頻率發生了關聯，解決了固定格線情形下低頻波場梯度和高頻波場的扭曲問題。2.複合域超廣角單程波傳播運算元研究。為了進一步提高超廣角單程波傳播運算元對陡傾角結構的模擬和成像效果，我們改進了正交傳播運算元加權求和的方式，並在此基礎上將超廣角單程波運算元推廣到了三維空間，解決了三維情形下的權重因子定義、效率提升等難題。3.染色成像算法初探。針對陡傾角結構等弱照明區域的成像問題，受生物學領域的胚胎染色原理啟發，我們提出了可進一步改善超廣角運算元成像效果的染色算法。我們發展了複數域染色和能量注射染色兩種染色實現方式，驗證了染色算法在弱照明結構成像方面的優勢。4.圍繞複雜介質中地震波場的模擬和成像這一項目核心問題，我們提出了各向異性波場模擬的動態晶格法，並為該算法建立了任意階次、適用於任意複雜各向異性的一整套理論體系。此外，項目還對無單元法波場數值模擬進行了研究，豐富了複雜介質地震波場模擬的數值計算工具。
