波动方程深度偏移的局部裂步Fourier传播算子

计算物理 ›› 2006, Vol. 23 ›› Issue (5): 604-608.

波动方程深度偏移的局部裂步Fourier传播算子

陈生昌¹, 马在田², WU Ru-shan³

1. 浙江大学地球科学系, 浙江杭州 310027;
2. 同济大学海洋地质重点实验室, 浙江杭州 310027;
3. Modeling and Imaging Laboratory, IGPP, University of California, Santa Cruz, CA 95064, USA

收稿日期:2005-06-03 修回日期:2005-10-17 出版日期:2006-09-25 发布日期:2006-09-25
作者简介:陈生昌(1965-),男,江西永新,副教授,博士,从事地震波传播与偏移成像及速度分析的方法理论及应用研究,浙江大学玉泉校区地球科学系310027.
基金资助:
国家高技术研究发展(863)计划(2003AA611020/01)资助项目

Local Split Step Fourier Propagator for Wave Equation Depth Migration

CHEN Sheng-chang¹, MA Zai-tian², WU Ru-shan³

1. Department of Earth Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China;
2. Laboratory of Marine Geology, MOE, Tongji University, Shanghai 200092, China;
3. Modeling and Imaging Laboratory, IGPP, University of California, Santa Cruz, CA 95064, USA

Received:2005-06-03 Revised:2005-10-17 Online:2006-09-25 Published:2006-09-25

摘要/Abstract

摘要： 针对裂步Fourier传播算子在速度强横向变化介质中的不足,将算子的框架展开方法应用于Fourier传播算子中的相移算子,提出了一种波场传播的局部裂步Fourier传播算子,并把它应用于波动方程叠前深度偏移成像.这个局部裂步Fourier传播算子是由相空间(空间-波数)-频率域的相移算子和空间-频率域的窗口时移算子两部分组成.与波数-频率域的空间全局性相移算子不同,相空间-频率域的相移算子具有很好的空间局部性.通过在国际标准的SEG-EAGE二维盐丘模型的波动方程叠前深度偏移成像数值试验,证明局部Fourier传播算子不仅具有很好的稳定性,而且还特别适用于速度强横向变化介质.

关键词: 波动方程, 局部传播算子, 窗口Fourier框架, 展开, 叠前深度偏移

Abstract: A frame expansion method of operator is used to the phase shift operator of split-step Fourier propagator.A local split-step Fourier propagator for wavefield propagation is presented and used in a wave equation prestack depth migration.The local split-step Fourier propagator consists of a phase shift operator in phase-space-frequency domain and a windowed time shift operator in space-frequency domain.Different from the global phase shift operator in wavenumber-frequency domain,the phase shift operator in phase-space-frequency domain shows good space localization.A numerical test of wave equation prestack depth migration on the international standard SEG-EAGE 2D salt dome model shows that the local split-step Fourier propagator is stable and is applicable to the media with velocity strong lateral variation.

Key words: wave equation, local propagator, windowed Fourier frame, expansion, prestack depth migration

中图分类号:

P315.3

陈生昌, 马在田, WU Ru-shan. 波动方程深度偏移的局部裂步Fourier传播算子[J]. 计算物理, 2006, 23(5): 604-608.

CHEN Sheng-chang, MA Zai-tian, WU Ru-shan. Local Split Step Fourier Propagator for Wave Equation Depth Migration[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2006, 23(5): 604-608.

[1]	魏雪丹, 戴厚平, 李梦军, 郑洲顺. 一维空间Riesz分数阶对流扩散方程的格子Boltzmann方法[J]. 计算物理, 2021, 38(6): 683-692.
[2]	李志勇. 基于平面通量展开的三维Pin by Pin输运SP₃计算[J]. 计算物理, 2021, 38(2): 165-170.
[3]	钟振, 张腾, 肖文君. 月海盆地区壳-幔界面补偿地形体积估计的球谐算法[J]. 计算物理, 2020, 37(3): 335-340.
[4]	钟振, 张腾, 雷良建. 基于平滑因子和勒让德多项式展开的月坑地形模型[J]. 计算物理, 2019, 36(6): 726-732.
[5]	陈可洋. 基于行波分离和角度域衰减的地震波叠前逆时成像条件[J]. 计算物理, 2016, 33(2): 205-211.
[6]	王静平, 葛仁余, 韩有民, 张金轮, 程长征. 双压电材料三维界面端部力电耦合场奇异性[J]. 计算物理, 2016, 33(1): 57-65.
[7]	段雅丽, 陈先进, 孔令华. Burgers-Korteweg-de Vries复合方程的格子Boltzmann方法模拟[J]. 计算物理, 2015, 32(6): 639-648.
[8]	刘祥, 孙秦, 武亮. 一种基于连续核函数展开的跨声速气动力修正法[J]. 计算物理, 2015, 32(4): 416-422.
[9]	程长征, 葛仁余, 薛伟伟, 牛忠荣. 复合材料反平面切口端部奇性研究[J]. 计算物理, 2013, 30(5): 700-705.
[10]	邓志红, 孙玉良, 李富, Rizwan-uddin. 改进的节块展开方法求解圆柱几何对流扩散方程[J]. 计算物理, 2013, 30(4): 475-482.
[11]	董志芳, 伍家松, 舒华忠. 一种新的二维离散Hartley变换算法[J]. 计算物理, 2011, 28(2): 283-288.
[12]	司胜义. 节块内嵌离散纵标(S_N)方法的算法研究及程序开发[J]. 计算物理, 2008, 25(6): 631-640.
[13]	韦以明. 三维光子晶体压力传感器的研究[J]. 计算物理, 2008, 25(4): 483-487.
[14]	陈生昌, 马在田, WU Ru-Shan. 地震波传播路径追踪的波动方程方法[J]. 计算物理, 2008, 25(2): 186-190.
[15]	翁苏明, 盛政明. 等离子体中Fokker-Planck方程的有限元模拟[J]. 计算物理, 2007, 24(2): 134-140.