Разрешающая способность алгоритмов сейсмической томографии

• Автор: Крауклис, Алексей Павлович
• Шифр специальности: 04.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 102 с.

Содержание.
Введение.

Г лава 1. Построение алгоритмов сейсмической томографии.

1.1 Сейсмическое поле в неоднородной среде

в приближении Борна

1.2 Модель трехкомпонентной сейсмической трассы.

1.3 Алгоритм восстановления искомых параметров

1.4 Томографический функционал.

Выводы по Главе 1.

Глава 2. Численные эксперименты.

2.1 Общая характеристика экспериментов

2.2 Задача численных экспериментов
2.3 Глубинность.
2.4 Помехоустойчивость
2.5 Разрешающая способность.
2.6 Количество и расположение источников
2.7 Количество и расположение приемников
2.8 Случай вытянутых взаимноперпендикудярных
неоднородностей различной интенсивности
2.9 Случай вытянутых взаимнопараллельных
неоднородностей различной интенсивности
Выводы по Главе 2.
Глава 3. Основы метода сейсмической томографии
на крипингволнах
Выводы по Главе 3.
Заключение
Список литературы


КВ, под которыми понимаются интерференционные поверхностные волны, скользящие вдоль вогнутых границ сред. Такими границами могут быть граница мантияядро, поверхности магматических очагов вулканов, шахтных выработок, туннелей метрополитена, обсадных колонн глубоких скважин, подземных хранилищ загрязненных вод, радиактивных отходов. Мониторинг состояния границ перечисленных объектов может быть осуществлен сейсмической томографией на КВ. Актуальность проведения таких исследований не вызывает никакого сомнения. Заметим, что в отечественной и зарубежной печати вопрос использования КВ для томографии до сих нор не обсуждался. Цель работы. Трудности в практическом иснользовании процедур дифракционной томографии связаны с необходимостью многократной обработки колоссального объема информации. Лля разрешения этой проблемы используются различные эвристические алгоритмы. Целью представленной работы является исследование эффективности и разрешения одного из таких алгоритмов, учитывающего ограниченное число источников и приемников, трансформацию поля упругих волн в цифровую сейсмозапись, неадекватность принимаемой математической модели распространения волн реальным физическим процессам в среде, наличие априорных представлений о возможной структуре исследуемой среды. В рамках работы изучалась разрешающая способность метода по вертикали и горизонтали, устойчивость к шуму, зависимость от количества и взаимного расположения источников и приемников, влияние на результат размеров неоднородностей и их числа. Предлагаемые в работе значительные упрощения алгоритма обратного проецирования позволяют перейти к реализации его в задачах сейсмической томографии на крилингволыах. Поэтому одной из целей работы являлось построение асимптотических формул для локальных скоростей и декрементов затухания крипингволн различного типа и выполнение численных экспериментов на модельном материале. Основные задачи работы. Построение модификаций алгоритма дифракционной томографии. Проведение численных экспериментов с целью определения эффективности и разрешающей способности алгоритма. Рассмотрение возможности и особенностей использования скользящих поверхностных волн в томографических методах. Сравнение скоростных и затухающих характеристик волн, найденных аналитически с независимыми модельными и полевыми измерениями скоростей, и декрементов затухания волн, полученных другими авторами. Получение необходимых для томографической инверсии кинематических и динахмических поправок за кривизну трассы, проведение численных экспериментов. Научная новизна работы. Впервые применен модифицированный томографический алгоритм для восстановления изображения среды в случае использования точечных источников. На основе численных экспериментов определена эффективность и разрешающая способность модифицированного алгоритма дифракционной томографии. Впервые получены аналитические выражения для скоростей и затухания крипивгволн, и на численном эксперименте показана эффективность их использования в сейсмической томографии. Практическая ценность. Земле граница ядромантия, магматические камеры, карстовые полости. Защищаемые положения. Проведено исследование разрешающей способности предложенной модификации алгоритма дифракционной томографии, которое продемонстрировало высокую эффективность метода восстановления изображения среды для широкого класса сейсмических задач. Впервые предложен метод томографического восстановления изображения среды по крипингволнам с использованием асимптотических формул. Аплробация работы. Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ. Содержание работы. В Главе 1 рассматривается проблема линеаризованного решения задачи дифракционной сейсмической томографии. На первом этане решается прямая задача в приближении Борна. Е поправочный вектор, вводимый изза неизбежных ошибок в выборе априорной модели среды, изза применения приближения Борпа и т. Подставляя полученное ранее значение 6в Здесь и поле, регистрируемое сейсмоприемниками редуцированное на поле в однородной среде. Р РТУ Е .