Born序列频散方程和Born‐Kirchhoff传播算子

详细信息   

• 责任者：符力耘^c中国科学院地质与地球物理研究所地球深部重点实验室^d1964^f研究员
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2010
• 卷期：53^b2
• 关键词：弹性波 ; 波动方程20^a算法 ; 二维模型 ; 速度结构 ; 运动学 ; 动力学
• 页码：370～384
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c参62插图
• 分类号：2100
• 文摘期号：2010/08

摘要

传统的Kirchhoff传播算子结构简洁，适用于描述横向均匀介质中波的传播。Ray‐Kirchhoff传播算子较为精确地描述了波在非均匀介质中传播的运动学特征，其理论上的先天不足依赖于介质的复杂性。该文通过Born序列逼近波在非均匀介质中传播的大角度波分量，提出一种Born‐Kirchhoff传播算子，将传统Kirchhoff传播算子的适用范围扩展至非均匀介质，同时描述波的运动学和动力学特征，其精度取决于Born序列逼近的阶数。利用Born序列频散方程，可以精确分析各阶Born‐Kirchhoff传播算子对波长、传播角和非均质性的尺度依赖特征，其中，一阶Born‐Kirchhoff传播算子的精度高于传统的相屏传播算子。波数域的Born‐Kirchhoff传播算子对于高波数波是奇异的，导致波数域数值计算发散，但其空间域版本是非奇异的，无条件数值稳定，可通过Kirchhoff求和数值实施。该文给出各阶Born‐Kirchhoff传播算子及其频散方程，可用于不同程度非均匀介质中的波传播模拟，复杂构造地震成像和速度估计。该文利用零阶和一阶Born‐Kirchhoff传播算子计算简单二维模型的合成地震图，并与边界元法进行了比较。