射线雅可比的直接数值计算方法及应用

作者：梁全,毛伟建,欧阳威,李武群,张建磊

摘要：射线雅可比是求解输运方程、计算波前几何扩散因子和射线格林函数振幅的关键。该雅可比对于基于射线理论的真振幅偏移成像十分重要,是广义Radon变换(GRT)逆散射偏移真振幅成像条件权函数的组成部分。在强变速介质中,速度场的二阶偏导数变化较大,动力学射线追踪难以得出较准确的射线雅可比,产生伪焦散点,也会遗漏真焦散点。为实现更准确的射线雅可比计算,文中从雅可比的定义出发,通过数值计算射线管的横截面元面积与初始角面元面积的比率实现射线雅可比的计算。射线雅可比的直接数值计算方法具有明确的物理意义,计算的雅可比更准确,能有效识别出真实的焦散点;同时,采用了一种合理的雅可比平滑阈值方法,避免了逆散射保幅偏移成像中焦散引起的奇异问题。盐丘模型的逆散射偏移成像测试结果,验证了该射线雅可比直接数值计算方法的有效性和适用性。

发文机构：中国科学院测量与地球物理研究所计算与勘探地球物理研究中心 大地测量与地球动力学国家重点实验室 中国科学院大学 东方地球物理公司物探技术研究中心

关键词：射线雅可比射线管横截面积直接数值计算焦散平滑阈值逆散射保幅偏移ray Jacobiancross-sectional area of ray tubedirect numericial calculationcausticsmoothing thresholdinverse scattering amplitude-preserved migration

分类号： P631.4[天文地球—地质矿产勘探]