【摘 要】
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频率域波动方程波形反演是利用波形,即波场的振幅、频率以及相位信息,将散射记录的逆时波场和初始模型的入射波场互相关,更新地下介质参数,进而地下介质物性参数成像的方法。
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频率域波动方程波形反演是利用波形,即波场的振幅、频率以及相位信息,将散射记录的逆时波场和初始模型的入射波场互相关,更新地下介质参数,进而地下介质物性参数成像的方法。 该方法为基于模型的波动方程反演,每次迭代都需要进行波动方程正演。本文利刷SuperLu_Dist研发了二维和三维频率域声波方程正演分布式并行算法,该算法抛弃频点之间的粗颗粒度并行方式,而采用频点内稀疏矩阵LU分解运算的并行和多炮正演并行,提高了计算效率,充分利用内存。另外,采用列索元稀疏矩阵存储方式和混合交错网格九点差分方法,节约内存,改善精度。频率域的PML吸收边界条件,防止边界反射。复频率防止折叠效应。 初步研究基于迭代法的二维、三维频率域波动方程正演。该方法利用多重网格迭代求解BICGSTAB迭代法的预条件算子逆。相对于LU方法,该方法计算量小、内存需求量要小。 采用Gauss-Newton迭代法和梯度迭代法结合进行反演。该方法利用SuperLu_Dist并行汁算入射波场与散射波场逆时传播的相关和Hessian矩阵主对角线元素。对Marmousi模型进行速度反演测试,有限的频点反演出精度很高的速度。讨论频率的选择对波形反演精度的影响,得出低频控制宏观速度的变化、高频控制细节速度的变化定性结论;讨论透射波、反射波和全波形反演对反演精度的影响,得出由于照明度的差别,全波形反演精度最优,反射波形反演次之,透射波形反演最差的定性结论。
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