[发明专利]基于时域伪谱方法的声波方程逆时偏移成像方法

权利要求书

1.基于时域伪谱方法的声波方程逆时偏移成像方法，其特征在于包括以下步骤：

1)根据初始模型的具体情况结合现有计算资源状况，合理划分炮孔径及炮间距，利用计算资源、计算时间和精度，设定每炮的间距相同、炮孔径相同、震源位置及深度相同；

2)对每一炮执行处理；

3)所有炮单独处理完毕后，把所有炮的成像结果按步骤1)的具体划分情况，依次进行叠加，形成整体成像结果；

4)在成像结果上应用高通滤波器对低频噪声进行过滤，提高成像分辨率。

2.如权利要求1所述基于时域伪谱方法的声波方程逆时偏移成像方法，其特征在于在步骤2)中，所述对每一炮执行处理的具体方法为：

(1)在现场实验中获得检波器数据或使用真实模型仿真产生检波器数据，对于一阶声波方程，需要获得声压信号；

(2)使用初始模型，在指定炮点放置震源信号，并应用一阶声波方程进行数值仿真，对震源波场进行正向波场延拓直到最大时间步，即从t₀到t_max，同时保存每个时间步的边界波场，根据模型大小，每个方向各保存3～5层不；

所述一阶声波方程，是采用关于质点速度矢量v和压力p的运动方程和质量守恒方程；采用时域伪谱方法作为数值仿真方法，作用在函数u(j_η)(η＝x,y,z)上的伪谱求导算子定义如下：

$D_{\mathrm{\η},PS}\left(f\right(\mathrm{\η}\left)\right)=F_{\mathrm{\η}}^{-1}\{{\mathrm{ik}}_{\mathrm{\η}}{F}_{\mathrm{\η}}\[f\left(\mathrm{\η}\right)\]\},---\left(1\right)$

其中F_η是正快速傅里叶变换，是逆快速傅里叶变换，k_η是空间波数；

(3)使用初始模型，并利用保存的边界波场作为边界条件，使用数值方法仿真，对震源波场进行逆时外推，即从t_max到t₀；同时使用对检波器波场作为边界条件注入，使用数值方法仿真，对检波器波场进行逆时外推，即从t_max到t₀；仿真使用的公式和仿真方法同步骤(2)；

(4)对步骤(2)、(3)中的震源波场和检波器波场应用震源补偿归一化互相关成像条件；所述震源补偿归一化互相关成像条件如下：

$I_{RTM}(x,y,z)=\frac{\underset{time}{\mathrm{\Σ}}S(x,y,z,t)R(x,y,z,t)}{\underset{time}{\mathrm{\Σ}}{S}^2(x,y,z,t)}---\left(2\right)$

其中，S(x,y,z,t)是震源波场，R(x,y,z,t)是检波器波场，time从t₀到t_max是时间步数。