基于窄带技术与球面波插值的井间走时计算

井间层析成像方法以其高精度和高分辨率的特点在工程勘查和石油勘探开发中得到了广泛应用,地震波走时作为层析成像过程中的一个重要参数,它的计算精度往往决定了成像的准确性。本文针对井间地震的实际情况,采用窄带技术进行波前扩展、球面波插值技术进行局部插值相,二者相结合构建新算法来获取井间地震波的走时。通过模型实验的对比分析得出以下结论：(1)本文改进后的算法具有计算精度高的优点,从而适用于井间地震波走时计算;(2)针对井中激发点位于物性分界面的情况,算法能够稳定地计算走时并满足井间层析成像的要求;(3)算法在复杂模型下也能够正确计算走时并正确地反映井间地震波波前的传播情况。     

走时层析成像正反演方法研究

在资源勘探及工程质量检测等领域的走时层析成像技术具有分辨率高、探测范围广、成像结果直观等特点。走时层析成像技术主要包括两部分研究内容:估计射线路径及走时,进行图象重建。本文基于射线理论,应用最短路径射线追踪方法进行了射线走时的正演计算;并通过对多种反演算法的对比研究,选用SIRT算法进行快速反演成像,最后给出了仿真计算结果,并进行了分析比较,证明了本文正反演算法的有效性和实用性。     

深部开采地应力异常及陷落柱最小走时层析成像研究

针对我国东部煤田深部开采中煤和瓦斯突出地应力异常及陷落柱突水预测问题，讨论了最小走时地震层析成像的基本原理和实现方法，并对地应力异常及不同的陷落柱模型进行了层析反演成像．结果表明：该方法能很好地探测异常，具有一定的理论意义和实用价值．     

扩展矩形盒波前法与扩展波前法在初至波计算中的对比研究

基于Ｖｉｄａｌｅ“扩展矩形盒波前法”的思想,通过有限差分求解程函方程,利用ＭＡＴＬＡＢ编程计算了二维速度模型的初至时间。理论研究和模拟结果表明：扩展矩形盒波前法计算初至时间不会像射线追踪法一样出现盲区,具有较高的计算精度,可大大降低计算量;但在处理复杂结构模型和强速度界面时会出现不稳定现象,导致所计算的走时并非真正的初至时间。为了进一步提高计算精度、算法的稳定性和解决地震波传播的因果性问题,给出了结合局部算法的扩展波前法结果。由于扩展波前法结合局部算法遵循了因果性,适应复杂结构模型和强速度界面,但计算的大量时间要用于寻找波前上的最小初至时间,效率较低。     

快速扫描算法在超声波层析中的应用

超声波层析成像(CT)技术是最近发展起来的一种新型无损检测方法,该方法具有对被测对象无损伤、成像精度高、操作简单方便、结果可视化程度高等优点,在混凝土结构检测中得到广泛应用。超声波层析成像技术一般采用初至波的走时进行分析计算。因此,对走时提取的准确性至关重要。传统的超声波层析技术是利用最小走时射线追踪算法来计算初至波走时,计算效率低,且在复杂介质中存在不稳定性问题。为了快速、可靠地计算初至波走时,本文基于程函方程的有限差分形式,利用快速扫描算法实现了初至波走时的快速计算。将该方法应用于理论模型计算,并和现场采集的实测数据层析结果作对比,结果表明该方法可以取得与传统最小走时射线追踪相当的计算精度,但计算效率得到大幅提升。     

近似反演投影算法在地震走时CT中的应用

近似反演投影AIM（Approximate Inverse Mapping）方法，是D.W.Ordenburg和R.G.Ellis在1991年提卅的。它可以不要求反演算子和正演算子同时精确，而通过在数据空间和模型空间里做一些简单修正计算来达到较好的反演效果。在地震走时CT反演中，射线追踪常用最短路径追踪方法，该方法的计算非常耗时。本文给出了应用AIM进行基于最短路径追踪的走时CT反演算法，而基于AIM-DS的算法可以大大提高反演速度，而反演精度只略微降低。在实际工作中，适合于资料的初步解释和最短路径追踪无法完成（如数据量过大）的情况。     

地震层析法在调查铁路路基塌陷区中的应用

铁路路基沉降、塌陷将严重影响列车的行车安全。快速而准确地圈定沉降塌陷区对施工治理设计有着重要的意义。造成铁路路基沉降、塌陷的地质原因是多种多样的。对于浅部(<50m)地质因素造成的,可以采用地震层析方法来确定沉降塌陷区的速度分布,从而推测出沉降塌陷区的范围及地质原因,为施工治理设计提供参数。通过地震折射、孔间及路基两侧地震透射,利用SeisImager软件进行射线追踪,可以准确地圈定沉降塌陷区的范围。SeisImager软件使用最小走时树方法进行射线追踪,其算法的适应性非常强,是较好的地震折射和孔间地震透射层析法的解释软件。     

透射地震层析成像中射线追踪技术

从射线方程出发,在光学几何近似的条件下,推导出角增量法射线追踪以及快速和精确的射线追踪算法,对于透射地震层析成像中网格单元坐标,射线段长度和走时计算有实际意义。     

一种基于Gurtin变分原理的非时间步参数逐步积分法

目的 提供一种具有较高计算精度的结构动力分析逐步积分算法，更好地解决地震作用下结构的动力响应分析问题．方法 利用由Gurtin变分原理给出的空间离散后只含单重卷积形式的泛函，在局部时间域上采用初位移、初速度和末速度、末加速度并加入一种非时间步参数的插值函数形式对时间域离散，进行变分运算给出逐步递推计算格式；采用参数α和θ控制算法的稳定性．结果 确定了结构动力分析逐步积分算法在无条件稳定计算格式时所需要的非时间步参数α和θ值．结论 此算法具有高于威尔逊口法的计算精度．是一种具有较高计算精度的结构动力响应分析方法。可用于地震作用下结构的动力响应分析。     

基于Bubble函数多分辨断层检测

基于Ｂｕｂｂｌｅ函数构造小波基,用Ｍａｌｌａｔ塔式快速算法对地震信号进行二维多分辨分析,并利用局部极值理论提取、检测反射同相轴及断层。理论和计算结果均表明,该方法能够检测出不同尺度下的地震信号突变特征,且具有一定的抑制噪声能力。