基于指数相位相关性目标函数的全波形反演

作     者：刘建欢 陈建业 赵吉海 Deyan Draganov LIU Jian-huan;CHEN Jian-ye;ZHAO Ji-hai;Deyan Draganov

作者机构：中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 新疆维吾尔自治区地质调查研究院乌鲁木齐830000 代尔夫特理工大学地球科学与工程系代尔夫特2628CN 

出 版 物：《地震地质》 (Seismology and Geology)

年 卷 期：2024年第46卷第1期

页      面：48-62页

核心收录：

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFC3000603) 中国地震局地质研究所基本科研业务专项(IGCEA2318) 博士后国际交流引进项目(YJ20220330) 博士后面上基金(2023M733289)共同资助 

主　　题：浅地表成像 全波形反演 目标函数 随机噪声 

摘      要：全波形反演(FWI)已成为获取浅地表高分辨率S波速度(VS)的有效方法。为了克服FWI在野外应用中的一些挑战,文中引入了一种基于指数相位相关性的目标函数,该函数不依赖于测量和模拟数据的振幅信息。文中采用伴随状态方法高效计算目标函数相对于模型的梯度,并分析了新目标函数的形状。使用受随机噪声污染的模拟数据,证明了该目标函数对随机噪声的鲁棒性。此外,使用在考古遗址上采集的地震数据作为基准数据集,测试了基于指数相位相关性的全波形反演方法在真实野外环境中的性能,同时还添加了随机噪声以进一步评估目标函数对噪声的鲁棒性。文中所得反演结果与该遗址已有的速度结构非常相似,并已通过独立的考古挖掘验证。因此,基于指数相位相关性目标函数的FWI具有在实际野外情况下显著提高浅地表成像准确性的潜力。