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基于高斯束的初至波菲涅尔体地震层析成像

石油地球物理勘探 2012年第3期47卷 371-378页

作者：赵崇进刘玉柱杨积忠同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

在中心射线路径作为唯一已知条件的前提下,利用动力学射线追踪可以方便地实现射线路径上格林函数的计算,但傍轴格林函数则难以计算。高斯束是动力学射线追踪的一个重要应用。在高频假设前提下,本文将高斯束作为源点产生的格林函数,进而... 详细信息

在中心射线路径作为唯一已知条件的前提下,利用动力学射线追踪可以方便地实现射线路径上格林函数的计算,但傍轴格林函数则难以计算。高斯束是动力学射线追踪的一个重要应用。在高频假设前提下,本文将高斯束作为源点产生的格林函数,进而实现菲涅尔体地震层析成像中核函数的快速计算,最后应用此方法进行菲涅尔体走时地震层析成像的理论模型试验。与波动方程菲涅尔体走时地震层析成像反演结果的对比表明,在高频假设前提下,基于动力学射线追踪进行菲涅尔体地震层析成像反演是可行的。

关键词：动力学射线追踪高斯束菲涅尔体层析成像核函数

有效利用初至信息的偏移距加权地震层析成像方法

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石油物探 2014年第1期53卷 99-105,115页

作者：刘玉柱杨积忠同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 同济大学海洋与地球科学学院上海200092

在基于射线理论的初至波地震走时层析成像方法中,很多因素会影响反演效果,其中观测数据能否有效利用是影响反演结果精度的一个重要因素。数值实验表明,初至层析成像反演表层速度结构时,不同偏移距数据对于提高不同深度反演精度的贡献是... 详细信息

在基于射线理论的初至波地震走时层析成像方法中,很多因素会影响反演效果,其中观测数据能否有效利用是影响反演结果精度的一个重要因素。数值实验表明,初至层析成像反演表层速度结构时,不同偏移距数据对于提高不同深度反演精度的贡献是不同的。根据这一认识,提出了多偏移距(MOR)层析反演策略,以提高表层建模反演的精度;通过理论模型与实际资料测试证实了该策略的有效性。但MOR反演策略实现过程复杂,且只能实现偏移距的离散利用,考虑到多偏移距层析实质上是对观测数据的一种加权实现,进一步提出了利用偏移距构建协方差矩阵的偏移距加权地震层析成像方法。模型数据与实际资料的反演实验结果表明,偏移距加权地震层析成像方法避免了MOR层析过程中的多次嵌套反演,只需一次反演就可以达到连续多偏移距层析策略的反演效果。

关键词：初至波层析成像反演策略偏移距加权协方差矩阵

基于声波方程的有限频伴随状态法初至波旅行时层析

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石油地球物理勘探 2015年第2期50卷 274-282,3-4页

作者：谢春刘玉柱董良国杨积忠同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

根据有限频理论,对于特定震相的观测信息,不仅射线路径上的介质对该信息具有影响,路径以外的其它区域对接收信息也具有影响,这种影响可以用核函数来表达。传统核函数的计算是基于"波路径"的,计算繁琐且效率低。而基于射线理论的伴随状... 详细信息

根据有限频理论,对于特定震相的观测信息,不仅射线路径上的介质对该信息具有影响,路径以外的其它区域对接收信息也具有影响,这种影响可以用核函数来表达。传统核函数的计算是基于"波路径"的,计算繁琐且效率低。而基于射线理论的伴随状态法虽然可以在很大程度上提高反演效率,却没有考虑地震波传播的有限频特性,这就导致了反演过程中低波数信息的缺失。本文基于伴随状态法,同时考虑地震波传播的有限频特性,研究并实现了基于声波方程的有限频伴随状态法初至波旅行时层析成像。将该方法应用于表层速度结构反演,理论模型实验表明,该方法比传统非线性射线旅行时层析成像具有更高的反演精度。

关键词：有限频伴随状态法初至波旅行时层析波路径核函数

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伴随状态法初至波走时层析

石油地球物理勘探 2014年第5期49卷 877-883,819页

作者：谢春刘玉柱董良国杨积忠同济大学海洋与地球科学学院上海200092

初至波走时层析成像方法通常被用来反演近地表速度结构。传统的射线层析成像方法计算效率低,且在复杂模型计算中存在不稳定性问题。为了快速、稳定地进行初至波走时层析,本文基于程函方程的有限差分形式,利用快速扫描算法实现初至波走... 详细信息

初至波走时层析成像方法通常被用来反演近地表速度结构。传统的射线层析成像方法计算效率低,且在复杂模型计算中存在不稳定性问题。为了快速、稳定地进行初至波走时层析,本文基于程函方程的有限差分形式,利用快速扫描算法实现初至波走时的快速计算。在此基础上,采用伴随状态法计算目标函数的梯度,进而实现伴随状态法初至波走时层析。将该方法与传统射线层析成像方法应用于理论模型实验和实际资料的处理,结果表明基于程函方程的伴随状态法初至波走时层析可以取得与传统射线层析近似的反演结果,但计算效率得到大幅提升。

关键词：地震走时层析成像快速扫描法伴随状态法初至波近地表速度

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VTI介质多参数联合走时层析成像方法

地球物理学报 2014年第10期57卷 3402-3410页

作者：刘玉柱王光银董良国杨积忠海洋地质国家重点实验室同济大学上海200092 中国石油川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司成都610213

本文基于球谐展开群速度表达式计算走时关于各向异性参数的Fréchet核函数,利用共轭梯度法对两种参数化方法进行了VTI介质中多参数联合反演方法研究.经过理论分析和数值试验发现,与经典的Thomsen参数化方法相比,垂直慢度、水平慢度与动... 详细信息

本文基于球谐展开群速度表达式计算走时关于各向异性参数的Fréchet核函数,利用共轭梯度法对两种参数化方法进行了VTI介质中多参数联合反演方法研究.经过理论分析和数值试验发现,与经典的Thomsen参数化方法相比,垂直慢度、水平慢度与动校正慢度的参数化方式更有利于VTI介质多参数联合走时层析反演.为了克服走时对ε参数的不敏感性,我们采用了两步法进行双参数反演,理论模型试验反演得到了与垂直速度精度相当的ε参数.可以将两步法扩展到三步法以同时反演各向异性介质中的三个参数,数值试验展示了该策略的应用潜力.

关键词： VTI介质 Fréchet核函数联合反演敏感核函数初至波层析成像

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变密度声波方程多参数全波形反演策略

地球物理学报 2014年第2期57卷 628-643页

作者：杨积忠刘玉柱董良国同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

多参数全波形反演中各参数之间的相互耦合增加了反演的非线性程度.通过分析各参数之间的相互影响,提出合理的多参数反演策略是解决该问题的有效途径.本文从变密度声波方程出发,首先研究了密度在速度反演中的重要作用,然后分析了速度对... 详细信息

多参数全波形反演中各参数之间的相互耦合增加了反演的非线性程度.通过分析各参数之间的相互影响,提出合理的多参数反演策略是解决该问题的有效途径.本文从变密度声波方程出发,首先研究了密度在速度反演中的重要作用,然后分析了速度对密度反演的影响程度,进而提出了一种有利于速度、密度分步联合反演的策略.第一步,利用给定的初始模型对速度、密度进行同时反演,得到比较可靠的速度反演结果;第二步,利用第一步反演得到的速度和给定的初始密度作为初始模型,继续进行双参数同时反演,这样可以同时得到比较可靠的速度、密度反演结果.为了进一步提高反演精度,将第二步反演得到的速度、密度作为初始模型,再进行下一轮双参数联合反演.二维理论模型实验结果充分说明了本文提出的这种反演策略的有效性.

关键词：全波形反演非线性多参数速度密度

基于Born敏感核函数的速度、密度双参数全波形反演

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地球物理学报 2016年第3期59卷 1082-1094页

作者：杨积忠刘玉柱董良国同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

速度、密度之间的相互耦合使得密度在多参数全波形反演中较难获得.本文将截断高斯-牛顿法用于声介质速度、密度双参数全波形反演,通过考虑近似Hessian矩阵中反映速度、密度相互作用的非主对角块元素,有效解决了多参数全波形反演中速度... 详细信息

速度、密度之间的相互耦合使得密度在多参数全波形反演中较难获得.本文将截断高斯-牛顿法用于声介质速度、密度双参数全波形反演,通过考虑近似Hessian矩阵中反映速度、密度相互作用的非主对角块元素,有效解决了多参数全波形反演中速度、密度之间的耦合问题,在不采用反演策略的情况下,仍能够获得精度较高的速度、密度反演结果.常规的截断牛顿类全波形反演通常利用一阶伴随状态法求取目标函数对模型参数的梯度,利用二阶伴随状态法或有限差分法求解Hessian-向量乘,在每一步内循环迭代过程中需要额外求解两次正演问题,计算量较大.本文基于Born近似,将梯度计算中的核函数-向量乘表示为具有明确物理意义的向量-标量乘的累加运算,同时将Hessian-向量乘转化为两次核函数-向量乘,无需额外求解正演问题,有效降低了计算量.数值实验证明了本文提出的方法的有效性.

关键词：全波形反演敏感核函数多参数速度密度截断高斯-牛顿法

基于Born敏感核函数的VTI介质多参数全波形反演

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地球物理学报 2015年第4期58卷 1305-1316页

作者：刘玉柱王光银杨积忠董良国海洋地质国家重点实验室同济大学上海200092 中国石油川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司成都610213

本文基于VTI介质拟声波方程,利用散射积分原理,在Born近似下导出了速度与各向异性参数的敏感核函数,同时结合作者前期研究提出的矩阵分解算法实现了一种新的VTI介质多参数全波形反演方法.矩阵分解算法通过对核函数-向量乘进行具有明确... 详细信息

本文基于VTI介质拟声波方程,利用散射积分原理,在Born近似下导出了速度与各向异性参数的敏感核函数,同时结合作者前期研究提出的矩阵分解算法实现了一种新的VTI介质多参数全波形反演方法.矩阵分解算法通过对核函数-向量乘进行具有明确物理含义的向量-标量乘分解累加运算实现目标函数一阶方向或二阶方向的直接求取,从而避免了庞大核函数矩阵与Hessian矩阵的存储,该方法同时可以大大降低常规全波形反演在计算二阶方向时的庞大计算量.为了克服不同参数对波场影响程度的不同,本文利用作者前期在VTI介质射线走时层析成像研究中提出的分步反演策略实现了多参数联合全波形反演.理论模型实验表明,本文提出的基于Born敏感核函数的各向异性矩阵分解全波形反演方法可以获得较好的多参数反演结果.

关键词：全波形反演各向异性拟声波方程敏感核函数矩阵分解多参数

云南葡萄产区葡萄炭疽病病原鉴定及致病力分析

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植物保护学报 2013年第1期40卷 61-67页

作者：邓维萍杨敏杜飞杨积忠朱书生云南农业大学农业生物多样性与病虫害控制教育部重点实验室昆明650201

为了明确引起云南葡萄产区炭疽病的病原种类,利用形态鉴定和特异性引物分子检测相结合的方法对从云南省主要葡萄产区采集的60株炭疽病菌菌株进行了鉴定。葡萄炭疽病菌菌株的菌落形态和生长速率与对照菌株尖孢炭疽菌Colletotrichum acuta... 详细信息

为了明确引起云南葡萄产区炭疽病的病原种类,利用形态鉴定和特异性引物分子检测相结合的方法对从云南省主要葡萄产区采集的60株炭疽病菌菌株进行了鉴定。葡萄炭疽病菌菌株的菌落形态和生长速率与对照菌株尖孢炭疽菌Colletotrichum acutatum差异不明显,但其分生孢子大小显著小于尖孢炭疽菌,附着胞深褐色,球形或不规则形。胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides特异性引物CgInt/ITS4从供试葡萄炭疽病菌菌株基因组DNA中扩增出1条约500 bp的特异性条带,而尖孢炭疽菌特异性引物CaInt2/ITS4对葡萄炭疽病菌无扩增条带。研究表明,引起云南葡萄主产区炭疽病的病原为胶孢炭疽菌;供试胶孢炭疽菌对红提葡萄均有致病力,但菌株致病力差异较大,对番茄和草莓存在交叉侵染的能力,且对多菌灵的敏感性较尖孢炭疽菌高。

关键词：葡萄炭疽病胶孢炭疽菌致病力多菌灵