射線雅可比的直接數值計算方法及應用

作者：梁全,毛偉建,歐陽威,李武群,張建磊

摘要：射線雅可比是求解輸運方程、計算波前幾何擴散因子和射線格林函數振幅的關鍵。該雅可比對于基于射線理論的真振幅偏移成像十分重要,是廣義Radon變換(GRT)逆散射偏移真振幅成像條件權函數的組成部分。在強變速介質中,速度場的二階偏導數變化較大,動力學射線追蹤難以得出較準確的射線雅可比,產生偽焦散點,也會遺漏真焦散點。為實現更準確的射線雅可比計算,文中從雅可比的定義出發,通過數值計算射線管的橫截面元面積與初始角面元面積的比率實現射線雅可比的計算。射線雅可比的直接數值計算方法具有明確的物理意義,計算的雅可比更準確,能有效識別出真實的焦散點;同時,采用了一種合理的雅可比平滑閾值方法,避免了逆散射保幅偏移成像中焦散引起的奇異問題。鹽丘模型的逆散射偏移成像測試結果,驗證了該射線雅可比直接數值計算方法的有效性和適用性。

發文機構：中國科學院測量與地球物理研究所計算與勘探地球物理研究中心 大地測量與地球動力學國家重點實驗室 中國科學院大學 東方地球物理公司物探技術研究中心

關鍵詞：射線雅可比射線管橫截面積直接數值計算焦散平滑閾值逆散射保幅偏移ray Jacobiancross-sectional area of ray tubedirect numericial calculationcausticsmoothing thresholdinverse scattering amplitude-preserved migration

分類號： P631.4[天文地球—地質礦產勘探]