李兴旺
- 作品数：10 被引量：9H指数：2
- 供职机构：长安大学地质工程与测绘学院地球物理系更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金陕西省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 菲涅耳体有限频射线多震相走时同时反演成像被引量：1
- 2014年
- 高频假设下的地震射线理论、以及相应的地震成像理论,使得传统射线成像方法不可能具有较高的成像分辨率.相反,基于有限频的射线理论则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,而且与中心射线一定范围(称其为第一菲涅尔体)内的速度异常分布有关.鉴于此,本文提出了计算多震相菲涅耳体有限频地震射线的方法,同时给出了利用多震相菲涅耳体有限频射线进行速度和反射界面同时反演成像的迭代公式.利用多震相走时资料,分别使用传统射线走时层析成像方法和菲涅尔体有限频射线走时层析成像方法进行速度和界面的同时反演成像,结果表明:当射线密度较稀疏时,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,菲涅尔体有限频射线层析成像方法均优于传统的射线走时层析成像方法,而变频菲涅尔体有限频射线层析成像方法又优于单一频率的菲涅尔体有限频射线层析成像方法.
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- 关键词：同时反演
- 旅行时线性插值射线追踪算法在不同模型参数化方式下的对比研究
- 本文分别采用常速度块状体和速度节点方式对线性模型进行参数化,在两种参数化方式下对旅行时线性插值射线追踪算法(LTI)进行对比研究,讨论两种参数化方式下射线和走时计算的差异、以及计算结果与解析解之间的误差情况。研究表明:网...
- 王华明白超英李兴旺
- 关键词：网格参数化线性插值射线追踪
- 文献传递
- 四面体单元剖分下三维各向异性TI介质中多次波射线追踪被引量：5
- 2017年
- 采用不规则四面体单元做模型剖分,实现了三维复杂层状各向异性TI介质中多次(透射、反射及转换)波的追踪计算,弥补了现行算法主要采用规则网格计算多次波的不足。根据介质的5个弹性参数及其对称轴倾角和走向,计算主节点上qP、qSV和qSH波群速度,由此线性插值得到次级节点的群速度值;然后采用不规则最短路径算法,并结合分区多步计算技术实现多次波追踪计算。均匀各向异性介质中计算出的数值解与解析解吻合,验证了算法的有效性。复杂层状模型数值模拟结果表明:采用不规则四面体单元可有效拟合起伏地表及地下不规则速度间断面,同时该算法适用于任意倾角的TI介质,且不受各向异性强度限制。
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- 3D多震相菲涅尔体射线同时反演成像
- 基于高频近似假设下的传统射线层析方法成像分辨率较低,当地震射线密度较小、分布不均时,成像效果通常不理想.实际地震波的能量传播主要集中在中心射线附近一定的空间范围内,此空间范围称为第一菲涅尔体.因此,用菲涅尔体射线来描述地...
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- 关键词：地震波
- 文献传递
- 一般各向异性介质中qS1和qS2波波前分离
- 2024年
- 地震波在各向异性介质中传播时存在横波分裂现象,可用于研究岩石中地震波传播特征和了解地下介质各向异性参数.一般各向异性介质中计算三种地震波(qP,qS1,qS2)相速度和群速度的研究日趋成熟,但分离qS1和qS2波的波前仍然是一项具有挑战性的工作.为此,本文基于新近给出的一般各向异性介质中三种波(qP,qS1,qS2)群速度的解析计算公式,依据相速度光滑连续的条件给出相邻方向上qS1和qS2波识别方法;为避免数值计算误差造成识别错误,构建了置信度函数,并借鉴快速行进法的思想逐点进行判别以分离qS1和qS2波的波前,最终得到三种波(qP,qS1,qS2)各自独立且完整的波前面.多个数值模拟试验结果表明,该算法适用于不同类型各向异性介质,且不受波前复杂程度的影响,具有较高的稳定性,可为一般各向异性介质中多次波射线追踪、多震相走时反演以及横波分裂研究等提供算法支持.
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- 关键词：群速度横波分裂
- 二维复杂黏弹性各向异性介质中的地震射线追踪
- 2021年
- 实际地层中传播的地震波普遍存在速度各向异性和能量衰减现象,因此基于弹性介质假设条件下的地震射线正反演算法具有一定的局限性,而研究黏弹性各向异性介质中的地震波传播规律可为揭示地下结构提供更加可靠的理论依据.射线追踪技术是揭示高频地震波传播特性的有效手段之一,然而绝大多数研究仅限于弹性介质.针对黏弹性各向异性介质,本文首先给出了一种射线速度和振幅衰减的计算方法,然后结合改进型最短路径算法,在实空间内实现了计算复杂介质模型中地震波(qP,qSV,qSH)的射线路径和传播走时以及能量衰减(虚走时).该算法适用于复杂黏弹性各向异性介质.误差分析结果显示,实走时的最大相对误差小于0.13%,虚走时的最大相对误差小于0.55%,表明该算法具有较高的计算精度.
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- 椭球坐标系下多震相地震射线追踪被引量：1
- 2017年
- 地震射线追踪方法技术在地震学领域有着较为广泛的应用,然而大多数算法建立在直角坐标系或球坐标系下,实际地球并非完美的球体,而是两极略扁的椭球体,因此,球坐标系下计算结果与真实情况存在一定误差.传统的做法一般是在球坐标系下进行计算,而后进行椭球校正.本文提出了一种直接在椭球体模型中采用分区多步最短路径算法进行多震相地震射线追踪的方法技术,实现了椭球坐标系下多震相地震波射线路径追踪和走时计算.与解析解的对比表明:该算法具有较高的计算精度,适用于任意形状的椭球体,且不需要进行额外的走时校正.数值模拟结果表明,计算所得P波和PcP反射波的走时与AK135走时表的误差小于0.1 s.当震中距较大时,使用球对称模型和椭球体模型计算所得的走时差异显著,说明采用椭球坐标系的必要性.
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- 关键词：最短路径算法
- 倾斜正交各向异性介质中多次反射qP波射线追踪被引量：2
- 2023年
- 实际地层中常发育裂隙,表现出正交各向异性介质特征。为研究此类复杂介质中qP波的传播规律以及计算旅行时和射线路径,首先从Christoffel方程出发讨论了正交各向异性介质中qP波相速度和群速度的计算方法,并利用旋转矩阵求得倾斜正交各向异性介质的群速度分布,然后结合分区多步改进型最短路径算法,实现了在倾斜正交各向异性介质中追踪直达、反射和多次反射qP波。求取群速度分布时,引入了球面三角剖分算法确定近似均匀分布的相速度方向采样点,能够节省约一半的计算量;此外采用GPU并行计算技术可进一步提高计算效率。数值模拟结果表明,该算法旅行时计算相对误差不超过0.35%,具有较高的稳定性和计算精度,可应用于追踪复杂的多次波;效率分析结果显示,求取群速度分布是较为耗时的过程,串行程序中该过程约占总耗时的61%,采用GPU并行计算后,计算效率提高了近30倍。
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- 多震相菲涅耳体射线走时同时反演成像
- 2014年
- 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.
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- 关键词：同时反演
- 黏弹性VTI介质中敏感度核函数:地震波复走时关于弹性模量及Q值偏导数的计算被引量：1
- 2023年
- 实际地层中地震波传播普遍存在速度和衰减各向异性现象,研究黏弹各向异性介质中高频地震波传播理论有助于揭示地震波的传播特征.本文针对黏弹性VTI介质,从Christoffel矩阵的解析特征值出发推导出qP、qSV和qSH波的复相速度和复射线速度的解析表达式,并应用实射线追踪方法确定出均匀复射线速度矢量,由此计算出实射线速度和实射线衰减以及实射线品质因子.基于非均匀复相速度和均匀复射线速度的解析表达式,推导了实射线慢度和实射线衰减关于黏弹性模量(包括弹性模量和Q值)的敏感度核函数,该敏感度核函数反映各个黏弹性模量对地震波复走时的影响程度.不同岩石样本的数值计算结果显示,实走时对弹性模量更为敏感,而射线衰减(虚走时)对弹性模量和Q值的敏感程度相当.本研究可为黏弹性VTI介质中地震射线追踪和复走时层析成像提供理论基础.
- 王迪ZHOU Bing白超英李兴旺
- 关键词：VTI介质
