一种基于高铁地震数据的全波形反演方法及其相关设备

    公开(公告)号:CN118837954A

    公开(公告)日:2024-10-25

    申请号:CN202411190418.3

    申请日:2024-08-28

    申请人: 长安大学

    发明人: 任志明 王磊

    IPC分类号: G01V1/30

    摘要: 本发明涉及一种基于高铁地震数据的全波形反演方法及其相关设备。该方法包括:基于高铁列车通过高架桥时产生的地震波信息生成高铁震源函数,对地震波信息进行正演模拟,生成时间域正演模拟结果;确定目标极小化目标函数以及初始纵横波速度模型的全频带梯度信息;对初始纵横波速度模型进行频率分解,得到不同频率点各自对应的频率分解纵横波速度模型的梯度信息;迭代更新频率分解纵横波速度模型,得到不同频率点各自对应的反演纵横波速度模型;从低频到高频逐级优化反演纵横波速度模型,得到最终的目标纵横波速度模型。基于上述方法,实现了高铁地震数据在全波形反演中的高效利用,最终得到的速度模型具有更高的精度。

    一种高铁移动震源的地震波数值模拟方法和装置

    公开(公告)号:CN116451347B

    公开(公告)日:2024-04-23

    申请号:CN202310368608.9

    申请日:2023-04-07

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明提供了一种高铁移动震源的地震波数值模拟方法和装置,将高铁列车当作一种全新的震源类型,其确定的长度和荷载,固定的行驶路线以及近乎匀速运动的特性,使之具有可重复震源的特征。通过每节车厢的前后多组轮轴,对每一个轨枕施加力的作用,其强度与列车轮对的轮轴荷载有关;通过轮轴对轨枕施加的轮轴荷载,推导高铁列车各个轮轴荷载在运行过程中激发的震源时间函数,并基于弹性波波动方程,对高铁列车通过轨枕激发地震波的物理过程,进行交错网格有限差分数值模拟,符合物理实际,模拟结果与实际采集数据在时域和频率域上更匹配。

    一种高铁移动震源的地震波数值模拟方法和装置

    公开(公告)号:CN116451347A

    公开(公告)日:2023-07-18

    申请号:CN202310368608.9

    申请日:2023-04-07

    申请人: 长安大学

    摘要: 本发明提供了一种高铁移动震源的地震波数值模拟方法和装置,将高铁列车当作一种全新的震源类型,其确定的长度和荷载,固定的行驶路线以及近乎匀速运动的特性,使之具有可重复震源的特征。通过每节车厢的前后多组轮轴,对每一个轨枕施加力的作用,其强度与列车轮对的轮轴荷载有关;通过轮轴对轨枕施加的轮轴荷载,推导高铁列车各个轮轴荷载在运行过程中激发的震源时间函数,并基于弹性波波动方程,对高铁列车通过轨枕激发地震波的物理过程,进行交错网格有限差分数值模拟,符合物理实际,模拟结果与实际采集数据在时域和频率域上更匹配。

    一种地震资料震源波场重构方法、系统、设备、介质及应用

    公开(公告)号:CN112255675B

    公开(公告)日:2023-02-21

    申请号:CN202011067840.1

    申请日:2020-10-07

    申请人: 长安大学

    发明人: 任志明 包乾宗

    IPC分类号: G01V1/30 G01V1/32

    摘要: 本发明属于地震资料偏移和反演技术领域,公开了一种地震资料震源波场重构方法、系统、设备、介质及应用,包括新交错网格有限差分重构模板构建、波动方程空间偏导数离散、频散关系推导、极小化目标函数建立、基于Lagrange乘子算法的重构系数优化、地震资料震源波场重构。本发明基于新的交错网格有限差分模板,同时采用边界波场和波场线性组合重构震源波场重构震源波场,减小计算机内存需求,推导相应的频散关系、建立极小化目标函数、采用基于Lagrange乘子算法优化重构系数,可以大幅提高震源波场的重构精度,可应用于基于波动方程的地震资料偏移和反演中缓解存储压力,具有较好的应用前景。

    有限差分数值模拟方法、系统、介质、计算机设备及应用

    公开(公告)号:CN112285772A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011067839.9

    申请日:2020-10-07

    申请人: 长安大学

    发明人: 任志明 包乾宗

    IPC分类号: G01V1/30

    摘要: 本发明属于地球物理勘探数据处理技术领域,公开了一种有限差分数值模拟方法、系统、介质、计算机设备及应用,通过时间任意偶数阶精度有限差分逼近时间偏导数、空间隐式交错网格有限差分逼近空间偏导数、纵横波波场分离实现弹性P‑SV波高精度数值模拟。本发明的弹性P‑SV波高精度有限差分数值模拟方法,采用“十字+菱形”交错网格有限差分模板逼近弹性波方程中的时间偏导数;采样隐式交错网格有限差分法逼近弹性波方程中的空间偏导数;推导了相应的频散关系;基于Taylor级数展开求取差分系数;基于纵横波分离实现了P‑SV波高精度模拟。本发明可以大幅提高P‑SV波的模拟精度,提高弹性波逆时偏移和全波形反演的精度。

    有限差分数值模拟方法、系统、介质、计算机设备及应用

    公开(公告)号:CN112285772B

    公开(公告)日:2023-05-19

    申请号:CN202011067839.9

    申请日:2020-10-07

    申请人: 长安大学

    发明人: 任志明 包乾宗

    IPC分类号: G01V1/30

    摘要: 本发明属于地球物理勘探数据处理技术领域,公开了一种有限差分数值模拟方法、系统、介质、计算机设备及应用,通过时间任意偶数阶精度有限差分逼近时间偏导数、空间隐式交错网格有限差分逼近空间偏导数、纵横波波场分离实现弹性P‑SV波高精度数值模拟。本发明的弹性P‑SV波高精度有限差分数值模拟方法,采用“十字+菱形”交错网格有限差分模板逼近弹性波方程中的时间偏导数;采样隐式交错网格有限差分法逼近弹性波方程中的空间偏导数;推导了相应的频散关系;基于Taylor级数展开求取差分系数;基于纵横波分离实现了P‑SV波高精度模拟。本发明可以大幅提高P‑SV波的模拟精度,提高弹性波逆时偏移和全波形反演的精度。

    一种地震资料震源波场重构方法、系统、设备、介质及应用

    公开(公告)号:CN112255675A

    公开(公告)日:2021-01-22

    申请号:CN202011067840.1

    申请日:2020-10-07

    申请人: 长安大学

    发明人: 任志明 包乾宗

    IPC分类号: G01V1/30 G01V1/32

    摘要: 本发明属于地震资料偏移和反演技术领域,公开了一种地震资料震源波场重构方法、系统、设备、介质及应用,包括新交错网格有限差分重构模板构建、波动方程空间偏导数离散、频散关系推导、极小化目标函数建立、基于Lagrange乘子算法的重构系数优化、地震资料震源波场重构。本发明基于新的交错网格有限差分模板,同时采用边界波场和波场线性组合重构震源波场重构震源波场,减小计算机内存需求,推导相应的频散关系、建立极小化目标函数、采用基于Lagrange乘子算法优化重构系数,可以大幅提高震源波场的重构精度,可应用于基于波动方程的地震资料偏移和反演中缓解存储压力,具有较好的应用前景。