论文摘要
传统的波动方程走时核函数（或走时Fréchet导数）多基于互相关时差测量方式及地震波场的一阶Born近似导出,其成立条件非常苛刻.然而,地震波走时与大尺度的速度结构具有良好的线性关系,对于小角度的前向散射波场,Rytov近似优于Born近似.因此,本文基于Rytov近似和互相关时差测量方式,导出了基于Rytov近似的有限频走时敏感度核函数的两种等价形式:频率积分和时间积分表达式.在此基础之上,本文提出了一种隐式矩阵向量乘方法,可以直接计算Hessian矩阵或者核函数与向量的乘积,而无需显式计算和存储核函数及Hessian矩阵.基于隐式矩阵向量乘方法,本文利用共轭梯度法求解法方程实现了一种高效的Gauss-Newton反演算法求解走时层析反问题.与传统的敏感度核函数反演方法相比,本文方法在每次迭代过程中,无需显式计算和存储核函数,极大降低了存储需求.与基于Born近似的伴随状态方法走时层析相比,本文方法具有准二阶的收敛速度,且适用范围更广.数值试验证明了本文方法的有效性.
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 冯波,罗飞,王华忠
关键词: 近似,有限频走时敏感度核函数,波动方程走时层析,初至波,隐式矩阵向量乘,方法
来源: 地球物理学报 2019年06期
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 地质学,地球物理学,矿业工程
单位: 同济大学海洋与地球科学学院波现象与智能反演成像研究组
基金: 国家自然科学基金(41774126,41574098,41604091,41704111),国家科技重大专项(2016ZX05024-001,2016ZX05006-002)资助
分类号: P631.4
页码: 2217-2226
总页数: 10
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标签：近似论文; 有限频走时敏感度核函数论文; 波动方程走时层析论文; 初至波论文; 隐式矩阵向量乘论文; 方法论文;