多频段组合菲涅尔带走时层析成像方法研究

摘要

常规走时层析速度反演的理论基础是高频近似假设下的射线理论,基于射线求取的敏感核函数和走时残差精度有限.本文以频率域波动方程Born和Rytov近似为基础,推导出建立在带限地震波理论基础上的波动方程Rytov近似走时敏感核函数,实现了第一菲涅尔带约束下的波动方程Rytov近似层析反演方法.虽然菲涅尔带层析是有限频率层析,可以利用带限地震波多个频率成分.然而,对频率段进行高斯加权后,每个频率对层析反演的贡献就显得很微弱.本文提出一种多频段组合的菲涅尔带层析方法：在迭代初期，采用较低的频率段，加快收敛速度使之尽快地反演出大体的速度构造，在后续迭代中，逐步加大频率，提高反演精度。理论模型试验结果表明，多频段组合的菲涅尔带层析成像方法比传统层析成像方法具有更高的反演精度和分辨率，并且在计算效率上也有较大的提升。