非穿透体和起伏地表模型的FMM走时计算

非穿透体和起伏地表模型的FMM走时计算

蒋锦朋,朱培民

【摘 要】摘 要: 在隧道或巷道工程地震超前探测中较常用偏移成像技术, 计算地震射线走时是该技术的核心部分。 由于在近似地下全空间区域内成像, 隧道或巷道、空洞、采空区等非穿透体对地震波走时计算有较大影响。 为此，文中发展了基于FMM(fast marching method)的含非穿透体的走时算法。 该算法采用非穿透体区域标记法, 当FMM窄带区在计算到非穿透体时会自动避开或绕过, 使得波前推进更加符合实际传播情况。 这种算法也适用于起伏地表模型，只需要将起伏地表以上区域也作为非穿透体来对待。 因而, 新算法可以同时处理含有起伏地表的模型。 改进的算法与常规算法相比只是增加了标记点, 保持了FMM的计算精度和效率。 理论模型试验表明, 改进的算法能够较准确地计算走时，对复杂异常体的适应性较强, 而且有很好的稳定性。 【期刊名称】物探与化探 【年(卷),期】2018(042)001 【总页数】6

【关键词】 FMM;非穿透体;起伏地表;走时计算;窄带

0 引言

射线追踪是地震层析成像和一些偏移成像算法的关键。 射线追踪算法的精度和效率直接影响成像效果和计算效率。 有两类地质情况在实际的射线追踪工作中经常遇到，一是在起伏的地表面上做地震观测，二是在隧道或巷道超前地震勘探中，经常遇到地震波不能穿透的隧道或巷道、采空区、大型空洞等地质异常体。在隧道和煤矿巷道地震超前探测偏移成像处理中，成像区域近似全空间。