Introduction to a Two‐Way Beam Wave Method and Its Applications in Seismic Imaging

近轴近似 笛卡尔坐标系 波动方程 高斯光束 声波方程 梁(结构) 离散化 有限差分 物理 几何声学 波传播 地震波 高斯分布 数学分析 光学 几何学 数学 地球物理学 量子力学
作者
Jidong Yang,Jianping Huang,Hejun Zhu,George A. McMechan,Zhenchun Li
出处
期刊:Journal Of Geophysical Research: Solid Earth [Wiley]
卷期号:127 (6) 被引量:7
标识
DOI:10.1029/2021jb023357
摘要

Abstract Ray theory gives a high‐frequency asymptotic solution of the wave equation, which has been widely used in the seismic study because of its high computational efficiency and good physical insights for elementary waves. However, the fundamental high‐frequency assumption makes it difficult to accurately simulate the finite‐frequency effect of wave propagations. On the other hand, the Gaussian beam, as one of the advanced ray‐based methods, overcomes the amplitude singularity problem near the caustics by introducing a complex‐valued paraxial approximation. But Gaussian beams only use the velocity and up to second‐order velocity derivative of central rays and thus does not accurately simulate the response of heterogeneity away from the rays. To bridge the gap between the ray theory and wave‐equation methods, we present a two‐way beam wave method and apply it to seismic imaging. A fan of central rays are first shot to extract local ray‐centered model parameters in the global Cartesian coordinates. Then, a finite‐difference method is used to solve the acoustic wave equation in the ray‐centered coordinates to simulate wave propagations near the central rays. The beam wave method can accurately simulate the response of the velocity heterogeneities in the ray tubes and therefore produces more accurate wavefields. In addition, we discretize the ray‐centered wave equation onto a non‐orthogonal grid, which considerably reduces the computational cost. We apply the two‐way beam wave method in seismic imaging and develop a beam wave reverse‐time migration. It inherits the advantages of both ray‐based and wave equation migrations, and produces clear images for complicated structures with fewer artifacts than traditional imaging methods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
离言完成签到,获得积分10
刚刚
知性的问玉完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
酚羟基装醇完成签到,获得积分10
2秒前
亚当完成签到 ,获得积分10
2秒前
清清甜应助lzh采纳,获得10
2秒前
永远55度发布了新的文献求助10
3秒前
6666666发布了新的文献求助10
3秒前
童话完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
sujinyu发布了新的文献求助10
3秒前
lkk完成签到,获得积分10
4秒前
勤勤的新星完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研小牛马完成签到,获得积分10
4秒前
guohuameike完成签到,获得积分10
5秒前
zanedou完成签到,获得积分10
5秒前
红绿蓝完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
希望天下0贩的0应助ggdio采纳,获得10
5秒前
NANFENGSUSU发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
天天快乐应助justonce采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
你去打输出关注了科研通微信公众号
6秒前
7秒前
阳光明媚完成签到,获得积分10
7秒前
Akim应助胡小壳采纳,获得10
7秒前
8秒前
青灿笑完成签到,获得积分10
9秒前
小超人发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
落落完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
永远55度完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
草履虫发布了新的文献求助10
11秒前
xj305完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 500
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4016068
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3556043
关于积分的说明 11319836
捐赠科研通 3289063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812373
邀请新用户注册赠送积分活动 887923
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812044