[发明专利]一种高效的频率空间域粘声介质高斯束正演系统

权利要求书

1.一种高效的频率空间域粘声介质高斯束正演系统，其特征在于：具体包括以下模块：

粘声介质中高斯束表征的格林函数生成模块和基于高斯束格林函数的波场合成模块；

所述格林函数生成模块，用于生成粘声介质中高斯束的格林函数；

所述波场合成模块，基于所述粘声介质中高斯束的格林函数，实现高斯束地震波的正演；

所述格林函数生成模块，包括四个循环单元，分别为炮检循环单元、射线循环单元、第一频率循环单元和第一空间循环单元；所述炮检循环单元位于最外层，且每个循环单元依次内嵌，即射线循环单元内嵌于炮检循环单元、第一频率循环单元内嵌于射线循环单元、第一空间循环单元内嵌于第一频率循环单元，炮检循环单元结束，则最终生成粘声介质中高斯束的格林函数；

所述波场合成模块，包括四个循环单元，分别为炮点循环单元、检波点循环单元、第二频率循环单元和第二空间循环单元；所述炮点循环单元位于最外层，且每个循环单元依次内嵌，即检波点循环单元内嵌于所述炮点循环单元、第二频率循环单元内嵌于检波点循环单元、第二空间循环单元内嵌于第二频率循环单元；

所述炮点循环单元结束，则最终完成高斯束地震波的正演。

2.如权利要求1所述的高效的频率空间域粘声介质高斯束正演系统，其特征在于：所述炮检循环单元，用于决定粘声介质中高斯束的格林函数生成循环总次数，在粘声介质高斯束正演系统中，共有nshot个炮检点，即发出nshot次模拟地震波。

3.如权利要求2所述的高效的频率空间域粘声介质高斯束正演系统，其特征在于：每次模拟地震波，产生多个频率段以及多个不同方向的射线束；频率段共有nw个，iw为其中任意一个频率段；射线束方向有np个，ip为任意一个射线束方向；射线束方向上有多个点，ix，iz为射线方向ip上的任意一个点。

4.如权利要求3所述的高效的频率空间域粘声介质高斯束正演系统，其特征在于：所述射线循环单元，其循环条件为计算达到每次模拟地震波的射线束方向总数np；

所述射线循环单元在一次计算过程中，对每次模拟地震波中任一方向ip的射线束进行时空域正演，若该方向射线束有正演结果，即得到该方向射线束对应的格林函数，并标记该方向，直至达到射线束方向总数np，则所述射线循环单元结束。

5.如权利要求4所述的高效的频率空间域粘声介质高斯束正演系统，其特征在于：所述第一频率循环单元，其循环条件为计算次数达到每个射线方向的地震频率总数nw；

所述第一频率循环单元在一次计算过程中，对一个射线束方向ip的任意一个频率iw进行频域变换，得到该射线束方向对应该频率的频域格林函数，直至达到每个射线方向的地震频率总数nw，则所述频率循环单元结束。

6.如权利要求5所述的高效的频率空间域粘声介质高斯束正演系统，其特征在于：

所述第一空间循环单元，其循环条件为计算次数达到射线束方向总数np的所有点的总数nx*nz；

所述第一空间循环单元在一次计算过程中，连续对射线束方向ip的任一个点ix，iz进行该射线束方向对应频率iw的频域格林函数积分，得到射线束方向ip，频率iw对应的格林函数；

在循环计算过程中，对所有射线束方向，频率iw对应的格林函数进行叠加，得到所有射线束方向叠加后频率iw对应的格林函数Green(iz,ix,iw,ishot)；

Green(iz,ix,iw,ishot)表示一次炮检循环过程中，频率iw对应的所有射线束方向叠加的频域格林函数。

7.如权利要求1所述的高效的频率空间域粘声介质高斯束正演系统，其特征在于：

所述炮点循环单元、检波点循环单元、第二频率循环单元和第二空间循环单元均进行OpenMP处理。

8.如权利要求6所述的高效的频率空间域粘声介质高斯束正演系统，其特征在于：

所述炮点循环单元，用于决定高斯束地震波正演过程的总循环次数，在粘声介质高斯束正演系统中，共有nshot个炮点；

所述检波点循环单元，用于接收炮点发出的地震波，共有nreceiver个检波点；

所述第二频率循环单元，对炮点产生的地震波任一频率进行循环，共有nw个频率；

所述第二空间循环单元，对ix、iz利用所述Green(iz,ix,iw,ishot)进行积分，完成高斯束地震波正演。