观测系统对速度层析成像的影响及其收敛性分析

摘要

地震波速度层析成像广泛应用于工程地质勘探,其技术也日趋成熟.但据研究文献分析,目前对地震波层析成像技术的应用和研究多集中于井-井和井-地-井观测方式,众多文献也指出多角度观测能提高成像分辨率,但较少论述复杂观测系统对层析成像效果的影响,缺乏复杂观测系统对层析成像收敛性的定量研究.在实践中,经常遇到复杂观测条件的层析成像问题,如具有井斜的跨孔探测,具有高程差异的井地探测等,为了分析观测系统对层析成像结果的影响,本文以观测系统的复杂性为研究对象,以数值模拟和工程实践为研究方法,分析复杂观测系统对速度层析成像效果的影响,并通过统计均方根误差(RMSE)分析层析收敛性.数值模拟结果说明观测系统复杂性影响层析成像效果,复杂观测系统成像效果优于井-井和井-地-井观测方式,且层析成像收敛速度快;最后,通过应用复杂观测系统对煤矿采空区进行探测,探测结果说明复杂观测系统取得理想效果,说明复杂观测系统更具有应用价值.