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反演纵横波速度的Jacobian矩阵及精确计算方法

刘福平  孟宪军  王玉梅  慎国强  杨长春  
【摘要】:基于导数的最优化反演方法是求解反问题的重要方法之一,实现的关键是Jacobian矩阵的计算,其精度直接影响反演结果的优劣,然而目前的AVO(Amplitude VersusOffset)技术几乎都是基于Zoeppritz方程近似式实现的,致使计算的精度和适应范围受到很大限制.利用Zoeppritz方程建立了反射系数对地震纵横波速度的偏导方程(反演纵横波速度的Jacobian矩阵方程),导出了Zoeppritz方程各矩阵元对纵横波速度的导数.通过求解Jacobian矩阵方程获得了精确的反射系数对地震波速度的偏导数,实现了反演纵横波速度Jacobian矩阵的精确计算,绘制了反射系数对纵横波速度的偏导数曲线,分析了曲线的变化特点,获得了规律性认识.由于Jacobian矩阵的计算是采用直接解法求解线性方程组,使计算不仅具有高的精度而且还具有较快的计算速度,为进一步研究地层参数反演(包括大角度入射波的反演)、提高反演的速度和精度提供了重要的理论依据和计算方法.

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