[发明专利]初至波波形反演近地表速度模型方法

权利要求书

1.一种初至波波形反演近地表速度模型方法，该方法包括声波方程交错网格有限差分正演模拟和最速下降法波形反演技术，其特征在于：实现过程的方法步骤如下：

（1）、提取时间域初至波波形记录P_obs和初始速度模型；

（2）、利用声波方程交错网格有限差分正演模拟计算模拟波场P_cal，并计算波场残差δp＝P_obs-P_cal；

（3）、将波场残差反向传播得到回传波场P′；

（4）、利用回传波场和正向传播波场计算目标函数的梯度，即速度的更新方向，并计算更新步长；

（5）、对速度模型进行更新；

（6）、检验是否满足迭代终止条件，满足则输出速度模型的反演结果，否则返回步骤（2），继续迭代更新。

2.根据权利要求1所述的初至波波形反演近地表速度模型方法，其特征在于，所述声波方程交错网格有限差分正演模拟技术，利用一阶声波方程有限差分方法，数值模拟炮点激发的正向传播波场；非均匀介质一阶声波方程：应力-质点速度方程；时间2阶、空间12阶的高阶有限差分，PML边界条件，交错网格。

3.根据权利要求1所述的初至波波形反演近地表速度模型方法，其特征在于，所述最速下降法波形反演技术，⑴地面观测记录加时窗函数—初至波窗函数,作为一阶声波方程的初值条件，类似于炮点激发正向传播波场正演技术，数值模拟初至波反向传播的地震波场和数值模拟的正向传播波场求残差，利用L2模建立反演目标函数；⑵利用正向传播波场和波场残差函数，计算目标函数的最速下降方向即梯度，确定出速度扰动的最大变化方向；⑶利用梯度和Frechet导数计算出速度扰动的迭代步长；⑷利用速度更新方向和更新步长更新速度。