菲涅尔体地震层析成像理论与应用研究/同济博士论丛 [Theory and Applications of Fresnel Volume Seismic Tomography] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《菲涅尔体地震层析成像理论与应用研究/同济博士论丛》包括理论研究和应用研究两部分内容，利用菲涅尔体对复杂介质中地震波的传播进行更精确的描述，进而发展精度、分辨率更高的菲涅尔体地震层析成像理论、方法和技术，为地球内部结构研究、油气勘探以及工程探测等领域提供具有更高反演精度的地震层析技术。既有重要的理论意义，又有广泛的应用前景和现实意义。

内页插图

目录

总序
论丛前言
前言

第1章 引言
1．1 研究背景
1．2 研究现状
1．3 研究内容

第2章 菲涅尔体地震层析成像理论与方法
2．1 波动方程地震层析成像
2．1．1 波动方程的Born近似与Born波路径
2．1．2 波动方程的Rytov近似与Rytov波路径
2．2 透射波菲涅尔体地震层析成像
2．2．1 菲涅尔体层析方程
2．2．2 层析核函数的计算
2．2．3 层析核函数的性质及菲涅尔体边界的确定
2．2．4 实例
2．2．5 讨论
2．2．6 小结
2．3 反射菲涅尔体地震层析成像
2．3．1 反射菲涅尔体的计算
2．3．2 反射菲涅尔体边界的确定+
2．3．3 反射菲涅尔体特征分析
2．3．4 反射菲涅尔体地震层析成像
2．3．5 结论与讨论
2．4 波前弥合现象对地震层析成像的影响
2．4．1 实验方法
2．4．2 实验结果与分析
2．4．3 理论模型验证
2．4．4 结论与讨论
2．5 地震层析成像的分辨率
2．5．1 引言
2．5．2 计算方法
2．5．3 数值模拟实验
2．5．4 分辨率研究的指导作用
2．5．5 结论
2．6 基于射线理论的格林函数计算
2．6．1 运动学射线追踪计算格林函数
2．6．2 动力学射线追踪计算格林函数
……
第3章 地震层析成像在表层速度结构反演中的应用
第4章 地震层析成像在全球速度结构反演中的应用
第5章 结论与展望
参考文献
附录 带限菲涅尔体层析与射线层析之间的关系
后记

前言/序言

　　地震层析成像技术在地球内部结构研究、油气勘探以及工程探测领域得到了广泛的应用。传统走时层析成像技术基于高频近似射线理论，造成射线路径沿高速区域优势采样，而没有考虑地震数据的有限频带特征，只能反演速度结构空间变化的低波数成分，导致反演精度不高，影响了对地球内部结构的深入认识，也阻碍了对油气储层的精细识别。波动方程地震层析尽管理论上反演精度更高，但地震子波反演困难、资料信噪比低、实际地震波传播的准确描述困难、反演非线性程度高、对初始模型要求严格等诸多现实问题严重制约了其在实际地震资料反演中的应用。为了发挥走时层析快速、稳定的优点，同时考虑地震波的有限频带特征，克服其对低速异常体的不敏感性，本书利用菲涅尔体对复杂介质中地震波的传播进行更精确地描述，进而发展精度、分辨率更高的菲涅尔体地震层析成像理论、方法和技术。为地球内部结构研究、油气勘探以及工程探测等领域提供具有更高反演精度的地震层析技术。因此，该项研究既有重要的理论意义，又具有广泛的应用前景和现实意义。
　　本书的研究内容包括理论研究与应用研究两部分。
　　理论研究主要体现在第2章，研究内容与取得的研究成果如下：①根据地震波传播的有限频理论，对于某个特定震相，不仅射线路径上的点对该观测信息具有影响，射线领域上的其他点对接收信息也具有影响，这种影响可以用核函数来表达。本书基于波动方程的Born近似与Rytov近似，给出了非均匀介质透射地震波振幅与走时菲涅尔体层析单频、带限核函数的计算方法。通过对均匀介质透射地震波菲涅尔体层析核函数解析表达式的理论模型实验与分析，给出了不同维度振幅、走时单频与带限菲涅尔体的空间分布范围与分布特征。尤其是在理论上导出，并不是任何情况下菲涅尔体的空间分布范围都等于T/2，不同维数、不同地震属性信息对应的菲涅尔体的空间分布范围是不同的。二维振幅、三维振幅、二维走时、三维走时菲涅尔体的空间分布范围分别为T/8，2T/8，3T/8与4T/8。同时，在理论上证明了传统射线层析成像方法与频率趋向于无穷时的菲涅尔体地震层析成像方法的等效性，进而对射线层析在以往的成功应用给出了解释。将本书的走时菲涅尔体层析成像方法应用于表层速度结构反演中，理论模型试验与实际资料处理结果表明，透射波菲涅尔体地震层析成像方法比传统的初至波射线层析成像方法具有更高的反演精度。②考虑到反射波可以分解为上行与下行两个透射波，在透射菲涅尔体地震层析成像理论研究的基础上，本书又开展了反射菲涅尔体地震层析成像方法的研究。给出了反射波菲涅尔体边界的确定方法及层析核函数的计算方法，并总结了反射菲涅尔体的特征。理论模型实验同样证实了反射菲涅尔体层析相对于反射射线层析的优越性。③本书通过对波前弥合现象的分析定性地对透射波射线走时层析、菲涅尔体走时层析成像方法的反演能力进行了评价，指出射线走时层析方法只能反演出高速异常体，菲涅尔体走时层析方法只能反演出大尺度异常体，低速小尺度异常体无法用基于射线或有限频的透射波走时层析成像方法反演出来，该结论在理论模型上得到了验证。
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