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复杂介质的折射波射线追踪

石油地球物理勘探 2004年第6期39卷 690-693页

作者：徐涛徐果明高尔根蒋先艺中国科学技术大学地球和空间科学学院东方地球物理公司研究院研发中心

本文由二维层状介质模型出发论述了折射波逐段迭代射线追踪的原理 ,由于连接炮点和接收点之间的初始射线路径满足费马原理 ,因此其上任意连续三点之间的射线路径也满足费马原理。据此即可分别推导出透射中间点和折射点的一阶修正公式 ,... 详细信息

本文由二维层状介质模型出发论述了折射波逐段迭代射线追踪的原理 ,由于连接炮点和接收点之间的初始射线路径满足费马原理 ,因此其上任意连续三点之间的射线路径也满足费马原理。据此即可分别推导出透射中间点和折射点的一阶修正公式 ,进行折射线逐段迭代计算求出整条射线路径。将此原理推广到二维块状介质模型 ,用于解决复杂介质中的折射波射线追踪 ,推导出任意界面上折射点的一阶显式增量修正公式 ,避免了高次多元方程的求解 ,具有计算速度快 ,能够适用任意界面的特点。文中还指出了在块状介质模型中用逐段迭代法进行射线追踪较在层状介质中难度大的原因在于射线路径点的增、删。实例试算表明 ,文中所述方法是一种有效的折射波射线追踪方法。

关键词：射线追踪方法折射波复杂介质介质模型层状介质炮点路径费马原理高次中间点

模拟退火算法在海上地震勘探航线优化设计中的应用

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石油地球物理勘探 2011年第1期46卷 12-16,164+167页

作者：张虎姜建军蒋先艺东方地球物理公司物探技术研究中心河北涿州072751

针对海上拖缆法地震勘探中采集航线及施工路径的优化设计问题,本文提出一种能进行整体搜索和全局最优计算的模拟退火算法(SA)。在沿航线进行的采集作业中,以航线路径长度类推采集成本,应用该算法可有效缩短勘探船在海上数据采集过程中... 详细信息

针对海上拖缆法地震勘探中采集航线及施工路径的优化设计问题,本文提出一种能进行整体搜索和全局最优计算的模拟退火算法(SA)。在沿航线进行的采集作业中,以航线路径长度类推采集成本,应用该算法可有效缩短勘探船在海上数据采集过程中的冗余航程,节省采集作业成本,提高施工效率。

关键词：海上地震勘探模拟退火算法航线优化采集作业成本冗余航程拖缆

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三维复杂介质的块状建模和试射射线追踪

地球物理学报 2004年第6期47卷 1118-1126页

作者：徐涛徐果明高尔根朱良保蒋先艺中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026 中国石油集团东方地球物理公司研究院涿州072751

为了解决三维复杂介质的射线追踪 ,本文改变了传统的三维层状地层的建模描述方式 ,提出了块状结构的建模描述方法 ,结合三角形面片来描述地质界面 ,可以构造非常复杂的三维地质模型 .为了满足射线追踪的需要 ,本文对模型界面内的法向量... 详细信息

为了解决三维复杂介质的射线追踪 ,本文改变了传统的三维层状地层的建模描述方式 ,提出了块状结构的建模描述方法 ,结合三角形面片来描述地质界面 ,可以构造非常复杂的三维地质模型 .为了满足射线追踪的需要 ,本文对模型界面内的法向量进行光滑处理 ,光滑后的法向量在界面内是连续变化的 .在块状模型的基础上 ,本文运用三角形的面积坐标 ,提出了几种试射角度的修正方法 :细分三角形法、分割三角形法和子三角形法 ,计算表明子三角形法最好 .

关键词：射线追踪块状建模三角形面片法向量子三角形法

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提高OBC覆盖次数计算精度的新方法

石油物探 2012年第2期51卷 184-190,105-106页

作者：许银坡蒋先艺中国石油集团东方地球物理公司物探技术研究中心河北涿州072751

在海上OBC地震勘探中,OBC面元覆盖次数除了受目的层深度、速度的影响,还受到海水深度、速度等参数的影响。为此,运用Snell定律建立了两层水平反射界面模型的OBC反射点坐标四次方程,严格地推导出与海水速度和深度、目的层速度和深度以及... 详细信息

在海上OBC地震勘探中,OBC面元覆盖次数除了受目的层深度、速度的影响,还受到海水深度、速度等参数的影响。为此,运用Snell定律建立了两层水平反射界面模型的OBC反射点坐标四次方程,严格地推导出与海水速度和深度、目的层速度和深度以及炮检距有关的反射点位置的解析解,根据不同的实际情况确定了符合条件的解析表达式,给出了能适用于海水深度变化和目的层速度变化,提高OBC面元覆盖次数计算速度和精度的新方法。模型试算和实际应用结果证明了该方法的有效性和必要性。

关键词：覆盖次数解析解反射点迭代法二分法

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三维非拓扑一致性块体构建算法优化与应用

石油地球物理勘探 2020年第3期55卷 678-685,474页

作者：罗开云房鹏何永清蒋先艺吴恒东方地球物理公司采集技术中心河北涿州072751 成都理工大学信息科学与技术学院四川成都610059

地震勘探中三维地质模型对于正演数值模拟至关重要,而三维块体构建技术又是块状地质建模最核心的技术之一。现有的块体构建技术都是基于模型的交线拓扑结构,当曲面模型在交线处存在一定拓扑错误,或者存在漏缝或交越现象时,则无法自动建... 详细信息

地震勘探中三维地质模型对于正演数值模拟至关重要,而三维块体构建技术又是块状地质建模最核心的技术之一。现有的块体构建技术都是基于模型的交线拓扑结构,当曲面模型在交线处存在一定拓扑错误,或者存在漏缝或交越现象时,则无法自动建立正确的块体模型。为此,研究了一种完全不依赖于模型交线拓扑结构的非拓扑一致性三维块体构建算法,该算法仅根据曲面模型的自身形态进行块体构建,利用视觉观察技术自动追踪块体边界三角网。为了降低原算法中存在的计算冗余,提高块体构建效率,提出了一种基于八叉树的优化算法。大量模型测试结果表明,该优化算法不仅可以较好地进行块体构建,还具有较高的块体构建成功率,具有很高的实用价值。

关键词：非拓扑一致性三维地质块体构建八叉树搜索

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二维复杂介质的块状建模及射线追踪

石油地球物理勘探 2001年第2期36卷 213-219页

作者：徐果明卫山高尔根林庆忠蒋先艺罗开云中国科学技术大学地球与空间科学系中国石油天然气集团公司地球物理勘探局克浪公司

射线追踪方法不但是研究地震波传播问题的有效手段之一，而且在地震层析成像和叠前深度偏移等方面都起着重要的作用，射线追踪的计算精度和速度将直接影响层析成像和叠前深度偏移的效果。本文改变了传统的层状地层的建模方式，提出了一... 详细信息

射线追踪方法不但是研究地震波传播问题的有效手段之一，而且在地震层析成像和叠前深度偏移等方面都起着重要的作用，射线追踪的计算精度和速度将直接影响层析成像和叠前深度偏移的效果。本文改变了传统的层状地层的建模方式，提出了一种射线追踪中块状结构的建模方法。新的建模方式使射线追踪方法能应用于十分复杂的地质对象。在用块状结构建模方法的编程中，Ｃ＋＋语言起了重要的作用。文中给出了在十分复杂的地质结构中应用块状结构方法建模并用迭代追踪法进行射线追踪的计算实例。

关键词：二维复杂介质地层模型射线追踪地震勘探

提高目的层阴影区成像质量的观测系统优化设计方法

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石油地球物理勘探 2015年第6期50卷 1048-1053,1029页

作者：许银坡邹雪峰朱旭江潘英杰蒋先艺隆波中国石油集团东方地球物理公司采集技术支持部河北涿州072751

针对地表和地下地质条件欠佳的复杂地区的目的层能量分布不均匀问题,提出了提高目的层阴影区成像质量的观测系统优化设计方法。首先对设计的观测系统用射线追踪或波动方程做正演模拟,确定最小能量区域;再利用提出的均值能量比系数和距... 详细信息

针对地表和地下地质条件欠佳的复杂地区的目的层能量分布不均匀问题,提出了提高目的层阴影区成像质量的观测系统优化设计方法。首先对设计的观测系统用射线追踪或波动方程做正演模拟,确定最小能量区域;再利用提出的均值能量比系数和距离能量比系数计算备选激发点对能量最小区域的照明能量;然后根据备选激发点对目的层照明能量的平均方差选择有效激发点。本文方法适用于具有高陡倾角、逆掩推覆构造和速度横向变化剧烈地区观测系统的布设,可用最少有效激发点提高阴影区照明强度,改善地震剖面质量。

关键词：观测系统设计目的层能量平均方差均值能量比系数距离能量比系数

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二维高斯射线束地震模型

石油地球物理勘探 1991年第4期26卷 452-464,546页

作者：周熙襄刘学才蒋先艺成都地质学院石油地球物理勘探局地调二处

高斯射线束方法是将波动方程和射线理论相结合的一种地震正演模型方法。文中叙述了二维高斯射线束的基本理论及合成地震图的方法,并给出了若干地质模型的计算实例。二维弹性介质地震模型的高斯射线束方法能计算横向不均匀介质复杂地质... 详细信息

高斯射线束方法是将波动方程和射线理论相结合的一种地震正演模型方法。文中叙述了二维高斯射线束的基本理论及合成地震图的方法,并给出了若干地质模型的计算实例。二维弹性介质地震模型的高斯射线束方法能计算横向不均匀介质复杂地质构造的地震波场(包括P波、SH波和转换波),其特点是计算中无奇异区,运行速度快,与常规射线追踪法相当。用该方法计算的波场不仅能反映波的运动学特点,而且能反映波的高频动力学特点,计算结果可与有限差分法的计算结果相比。

关键词：高斯射线束波动方程正演模型弹性介质

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三维结构下逐段迭代射线追踪方法

石油地球物理勘探 2002年第1期37卷 11-16页

作者：高尔根徐果明蒋先艺罗开云刘同庆谢端史进良中国科技大学地球与空间科学系石油地球物理勘探局采集软件中心安徽省地质科学研究所

高尔根 ,徐果明 ,蒋先艺 ,罗开云 ,刘同庆 ,谢端 ,史进良 .三维结构下逐段迭代射线追踪方法 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 2 ,37(1) :11～ 16本文基于 Snell定律和 Fermat原理对三维任意界面情况下的两点间射线追踪问题进行了研究。文中采... 详细信息

高尔根 ,徐果明 ,蒋先艺 ,罗开云 ,刘同庆 ,谢端 ,史进良 .三维结构下逐段迭代射线追踪方法 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 2 ,37(1) :11～ 16本文基于 Snell定律和 Fermat原理对三维任意界面情况下的两点间射线追踪问题进行了研究。文中采用一阶不完全 Taylor展开等方法 ,推导出一个适用于三维介质分布情况下计算反 (折 )射点的 2× 2阶正定矩阵 ;从任意给定的初始路径出发 ,对射线路径进行逐段迭代计算 ,当整条射线路径的校正量之和满足一定的精度要求时 ,迭代计算过程结束 ,以最后一次迭代计算所得的射线路径作为最终的三维射线路径 ,进而实现三维结构下射线追踪计算。模型计算结果表明 ,该方法计算速度相当快。

关键词：三维结构逐段迭代射线路径射线追踪方法地震勘探