[发明专利]一种起伏地表的地下构造成像方法

权利要求书

1.一种起伏地表的地下构造成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，输入观测数据，偏移速度场，同时预先设置反射系数模型的初始值；

S2，对观测数据进行基于相关系数的采样或重新采样，得到偏移数据，具体包括：

当迭代次数k为1时，按照固定的采样间隔，选择N_s个沿偏移距方向均匀分布的观测数据作为偏移数据，且采样间隔大于炮间隔；当迭代次数k大于1时，判断迭代次数k除以模型更新方向控制因子o的余数是否为1，若是，对观测数据进行重新采样，否则，不重新采样，得到偏移数据，其中重新采样的具体方法包括：

计算剩余数据中每炮数据与上一次迭代时偏移数据的相关系数，选取相关系数最大的N_s个单炮数据作为本次迭代的偏移数据；当剩余数据中单炮数据的数量不足N_s时，不足的部分从已计算过的数据中随机选取，所述相关系数的其计算方法为：

其中，d_j(x，t)和为上次迭代时偏移数据中的单炮数据及其均值，d_i(x，t)和为剩余数据中的单炮数据及其均值，N_s为偏移数据中单炮数据的数量，n_x为单炮数据中空间采样点数，n_t为时间采样点数，i，j代表炮号；

S3，根据当前的反射系数模型和偏移数据获得数据残差；

S4，根据数据残差，确定随机梯度和/或随机共轭梯度，基于随机梯度和/或随机共轭梯度进行反射系数模型迭代，获得最终的反射系数模型。

2.根据权利要求1所述的一种起伏地表的地下构造成像方法，其特征在于，所述步骤S4中通过数据残差确定随机梯度的具体计算方法为：其中分别为第k次迭代时的偏移数据及其对应的逆时反偏移算子，k为迭代次数；为的共轭转置，即逆时偏移算子；m^(k-1)为第k-1次迭代计算得到的反射系数模型。

3.根据权利要求2所述的一种起伏地表的地下构造成像方法，其特征在于，所述步骤S4中确定随机共轭梯度的具体计算方法为：

其中随机共轭梯度修正因子其中代表随机梯度，代表随机共轭梯度，k代表迭代次数。

4.根据权利要求3所述的一种起伏地表的地下构造成像方法，其特征在于，所述步骤S4中基于随机梯度和/或随机共轭梯度进行反射系数模型迭代，获得最终的反射系数模型，具体包括以下步骤：

S41，基于判定条件，选择随机梯度或随机共轭梯度中的一个为模型更新梯度，作为反射系数模型迭代的方向，其中，所述判定条件具体包括：判断迭代次数k除以模型更新方向控制因子o的余数是否为1，若是，则选择随机梯度为模型更新梯度，若否，则选择随机共轭梯度为模型更新梯度；

S42，当所述的模型更新梯度小于阈值时，进入步骤S44，当所述的模型更新梯度大于阈值时，根据模型更新梯度计算更新步长；

S43，基于更新步长，迭代更新反射系数模型，并返回步骤S2；

S44，判定此时获得的反射系数模型为最终的反射系数模型。

5.根据权利要求4所述的一种起伏地表的地下构造成像方法，其特征在于，所述步骤S43中的更新步长，迭代更新反射系数模型，其具体计算方法为：其中m^(k)为第k次迭代计算得到的反射系数模型，α^(k)代表更新步长，其中的代表模型更新梯度，包括随机梯度或随机共轭梯度，[]^*代表共轭转置，代表第k次迭代时的偏移数据对应的逆时反偏移算子。