[发明专利]一种基于伴随状态法初至波走时层析的海水速度建模方法

权利要求书

1.一种基于伴随状态法初至波走时层析的海水速度建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)提取OBS资料中海水透射波到达时，进行预处理得到炮点检波点和对应走时数据，即观测走时；

2)根据一般情况下海水速度分布设计初始模型；

3)进行基于伴随状态法初至波走时层析方法的反演迭代，得到最终成像结果；

所述的步骤3)具体包括以下步骤：

31)使用直接扫描式最短路径法求解程函方程，计算当前模型的走时场；

32)计算当前模型的走时场与观测走时之间的走时时差，并判断目标函数是否满足终止条件，如满足则停止迭代输出反演结果，否则继续反演，进行步骤33)；

33)根据走时时差和伴随方程计算伴随场λ；

34)根据伴随场λ和当前模型计算梯度；

35)确定步长，修改模型，输出当前反演结果；

36)重复步骤31-35)，直到获得最终的反演结果；

所述的步骤31)具体包括以下步骤：

311)确定震源位置并确定震源相邻节点的最小走时；

312)直接在各方向上进行全场扫描，得到当前模型的走时场；

所述的步骤33)具体包括以下步骤：

331)根据当前模型的走时场与实际数据提取到的海水透射波走时做差值；

332)根据伴随方程计算得到检波点处的伴随变量；

333)根据伴随方程扫描得到全空间的伴随场；

所述的步骤332)中，伴随方程的表达式：

其中，λ(x)为当前位置x处的伴随变量，x为当前位置，Ω为计算区域，t(x)为当前模型的走时场，T^obs(x)为观测得到的走时场，δ为δ函数，且表示检波点序号，r_i为第i个检波点位置，N为检波点数量，为梯度算子。

2.根据权利要求1所述的一种基于伴随状态法初至波走时层析的海水速度建模方法，其特征在于，所述的步骤34)中，伴随变量和梯度满足关系式：

其中，J(x)为目标函数，c为模型速度。

3.根据权利要求2所述的一种基于伴随状态法初至波走时层析的海水速度建模方法，其特征在于，所述的目标函数的表达式为：

4.根据权利要求1所述的一种基于伴随状态法初至波走时层析的海水速度建模方法，其特征在于，所述的步骤2)中，在海洋地震数据处理过程中，一般情况下假设海水速度为常数，当测区存在更详细的海水速度分布信息时，则在此基础上优化初始模型。

5.根据权利要求4所述的一种基于伴随状态法初至波走时层析的海水速度建模方法，其特征在于，假设海水速度为1500米/秒。

6.根据权利要求1所述的一种基于伴随状态法初至波走时层析的海水速度建模方法，其特征在于，所述的步骤1)中，OBS资料来源于在短时间内一次海上主动地震采集到的OBS走时数据，以此降低季节和洋流因素的影响。