地球物理学报
地毬物理學報
지구물이학보
2013年
11期
3896-3907
,共12页
王飞%刘四新%曲昕馨%李宏卿%王元新%吴俊军
王飛%劉四新%麯昕馨%李宏卿%王元新%吳俊軍
왕비%류사신%곡흔형%리굉경%왕원신%오준군
跨孔雷达%迭代线性反演%程函方程%有限差分%HAFMM%层析成像
跨孔雷達%迭代線性反縯%程函方程%有限差分%HAFMM%層析成像
과공뢰체%질대선성반연%정함방정%유한차분%HAFMM%층석성상
Crosshole radar%Iteratively linearized inversion%Eikonal equation%Finite difference%HAFMM%Tomography
本文使用最小二乘线性迭代反演方法对跨孔雷达直达波初至时数据进行反演,每次迭代过程中,用有限差分法求解走时程函方程,并用高精度快速推进方法(HAFMM)进行波前扩展,通过追踪波前避免了进行射线追踪.为了验证该方案,我们对三组合成数据进行了测试,分析了单位矩阵算子、一阶差分算子和拉普拉斯算子等三种不同模型参数加权算子对模型的约束和平滑效果;讨论了FMM和HAFMM对反演精度的影响;测试了LSQR,GMRES和BICGSTAB等三种矩阵反演算法的反演效果.此外,我们还对一组野外实测数据进行了反演,对比了基于本方案以及基于平直射线追踪和弯曲射线追踪的走时层析成像反演效果.对比分析结果表明,使用拉普拉斯算子和HAFMM进行反演能较好地进行目标体重建,而三种矩阵反演方法对反演效果的影响差别不大;并且通过对波前等时线图的分析可以定性地判断异常体的性质和位置;而在对实测数据目标体的重建上,本方案能达到甚至优于弯曲射线算法的重建效果.
本文使用最小二乘線性迭代反縯方法對跨孔雷達直達波初至時數據進行反縯,每次迭代過程中,用有限差分法求解走時程函方程,併用高精度快速推進方法(HAFMM)進行波前擴展,通過追蹤波前避免瞭進行射線追蹤.為瞭驗證該方案,我們對三組閤成數據進行瞭測試,分析瞭單位矩陣算子、一階差分算子和拉普拉斯算子等三種不同模型參數加權算子對模型的約束和平滑效果;討論瞭FMM和HAFMM對反縯精度的影響;測試瞭LSQR,GMRES和BICGSTAB等三種矩陣反縯算法的反縯效果.此外,我們還對一組野外實測數據進行瞭反縯,對比瞭基于本方案以及基于平直射線追蹤和彎麯射線追蹤的走時層析成像反縯效果.對比分析結果錶明,使用拉普拉斯算子和HAFMM進行反縯能較好地進行目標體重建,而三種矩陣反縯方法對反縯效果的影響差彆不大;併且通過對波前等時線圖的分析可以定性地判斷異常體的性質和位置;而在對實測數據目標體的重建上,本方案能達到甚至優于彎麯射線算法的重建效果.
본문사용최소이승선성질대반연방법대과공뢰체직체파초지시수거진행반연,매차질대과정중,용유한차분법구해주시정함방정,병용고정도쾌속추진방법(HAFMM)진행파전확전,통과추종파전피면료진행사선추종.위료험증해방안,아문대삼조합성수거진행료측시,분석료단위구진산자、일계차분산자화랍보랍사산자등삼충불동모형삼수가권산자대모형적약속화평활효과;토론료FMM화HAFMM대반연정도적영향;측시료LSQR,GMRES화BICGSTAB등삼충구진반연산법적반연효과.차외,아문환대일조야외실측수거진행료반연,대비료기우본방안이급기우평직사선추종화만곡사선추종적주시층석성상반연효과.대비분석결과표명,사용랍보랍사산자화HAFMM진행반연능교호지진행목표체중건,이삼충구진반연방법대반연효과적영향차별불대;병차통과대파전등시선도적분석가이정성지판단이상체적성질화위치;이재대실측수거목표체적중건상,본방안능체도심지우우만곡사선산법적중건효과.
