地震叠前成像理论与方法

第一章 绪论

1．1 地震偏移成像技术发展史

1．1．1 古典的偏移成像阶段

1．1．2 早期的计算机偏移成像阶段

1．1．3 波动方程偏移成像阶段

1．2 地震偏移成像方法简介

1．2．1 地震叠后偏移成像方法

1．2．2 地震叠前偏移成像方法

1．3 地震叠前偏移技术及其展望

1．3．1 单程波叠前偏移

1．3．2 弹性波叠前偏移

1．3．3 多次波成像

1．3．4 绕射波成像

1．3．5 复杂条件下叠前偏移

1．3．6 保幅叠前偏移

第二章 基础知识

2．1 有限差分法基础知识

2．1．1 差分方程的建立与求解

2．1．2 收敛性、相容性和稳定性

2．2 双平方根方程简介

2．2．1 观测排列延拓的概念

2．2．2 波场外推基础

2．2．3 双平方根方程的推导

2．3 Born近似和Rytoy近似

2．3．1 Born近似

2．3．2 Rytov近似

2．3．3 Born近似和RytOV近似的基本特点

2．4 de Wolf近似

2．4．1 Lipmann-Schwinger方程

2．4．2 散射序列的重新归一化和de Wolf近似

第三章 地震波场正演模拟

3．1 概述

3．2 交错网格任意2N阶精度有限差分数值离散

3．3 声波方程地震波场模拟算法

3．4 弹性波方程地震波场模拟算法

3．5 粘弹性介质地震波正演模拟

3．5．1 Kelvin-Voigt粘弹性单元体

3．5．2 二维粘声波方程

3．5．3 二维粘弹性波方程

3．6 各向异性介质的地震波场模拟算法

3．7 地震散射波场正演模拟

3．8 基于时空双变网格的地震波正演模拟

3．9 数值算例

3．9．1 声波正演模拟算例

3．9．2 弹性波正演模拟算例

第四章 叠前保真处理

4．1 保幅去噪

4．1．1 保幅性与信噪比的关系及影响保幅的因素

4．1．2 相对保幅去噪方法

4．2 保幅反褶积

4．2．1 谱模拟反褶积

4．2．2 频率、相位可控的反褶积

4．3 叠前保真处理

4．3．1 时差校正

4．3．2 振幅校正

4．3．3 相位校正

4．3．4 频率校正

4．3．5 波形校正

第五章 共反射面元成像

5．1 共反射面元叠加

5．1．1 二维CRS叠加

5．1．2 三维CRS叠加

5．1．3 模型试算和实际资料试处理

5．2 共反射面元偏移

5．3 共反射面元速度分析

5．3．1 层剥离法共反射面道集偏移速度分析

5．3．2 共反射面道集层析速度分析

第六章 叠前时间偏移

6．1 Kirchhoff叠前时间偏移

6．1．1 Kirchhoff叠前时间偏移基本原理

6．1．2 弯曲射线走时算法

6．1．3 关键技术

6．2 波动方程法叠前时间偏移

6．2．1 相移法叠前时间偏移

6．2．2 偏移距域平面波叠前时间偏移

6．3 基于共散射点道集的叠前时间偏移及速度分析

6．3．1 概述

6．3．2 基于等价偏移距的单平方根旅行时方程

6．3．3 CSP道集的叠前时间偏移及速度分析

6．3．4 CSP道集的特点与优势

6．3．5 模型试算

6．3．6 实际资料处理

6．4 本章小结

第七章 叠前深度偏移

7．1 基于射线理论的叠前深度偏移

7．1．1 Kirchhoff积分法叠前深度偏移

7．1．2 高斯束叠前深度偏移

7．1．3 最小二乘法叠前深度偏移

7．2 波动方程法叠前深度偏移

7．2．1 概述

7．2．2 共炮集波动方程叠前深度偏移思路

7．2．3 频率一空间域有限差分法波动方程叠前深度偏移

7．2．4 分步Fourier法波动方程叠前深度偏移

7．2．5 Fourier有限差分法波动方程叠前深度偏移

7．2．6 广义屏法叠前深度偏移

7．2．7 双聚焦法叠前深度偏移

7．3 叠前深度偏移速度分析

7．3．1 引言

7．3．2 剩余曲率分析

7．3．3 深度聚焦分析

7．3．4 基于CFP道集的叠前深度偏移速度分析

7．3．5 速度分析小结

第八章 逆时偏移

8．1 高斯束法逆时偏移

8．1．1 基本原理

8．1．2 模型试算

8．2 波动方程法逆时偏移

8．2．1 一维逆时偏移理论

8．2．2 二维逆时偏移理论

8．2．3 最小二乘逆时偏移

8．2．4 常规二维弹性波动方程逆时偏移理论

8．2．5 边界条件和成像条件

8．2．6 模型与实际数据测试

8．2．7 小结

8．3 基于叠前逆时偏移的速度分析

8．3．1 概述

8．3．2 逆时偏移角度域共成像点道集

8．3．3 剩余曲率分析

8．3．4 模型试算

第九章 多次波成像

9．1 利用表层多次波构建准一次波实现多次波成像

9．1．1 利用表层多次波构建准一次波并实现表层多次波成像方法原理

9．1．2 模型试算

9．2 广义炮偏移一次波和表层多次波联合成像

9．2．1 一次波和多次波同时进行叠前深度偏移方法原理

9．2．2 模型试算

9．3 叠前逆时偏移进行多次波成像

9．3．1 叠前逆时偏移的基本原理

9．3．2 模型试算

第十章 双复杂条件下叠前成像

10．1 起伏地表叠前时间偏移

10．1．1 起伏地表叠前时间偏移

10．1．2 起伏地表等效偏移距叠前时间偏移

10．2 起伏地表叠前深度偏移

10．2．1 概述

10．2．2 波动方程基准面校正

10．2．3 "零速层"法

10．2．4 "逐步一累加"法

10．2．5 起伏地表条件下保幅高斯束偏移

10．3 起伏地表叠前逆时偏移

10．3．1 三角网格法

10．3．2 边界条件

10．3．3 模型算例

第十一章 复杂介质地震叠前成像

11．1 非均匀介质地震叠前成像

11．1．1 概述

11．1．2 逆散射成像的基本原理

11．1．3 模型试算

11．2 非弹性介质地震叠前成像

11．2．1 概述

11．2．2 二维F-X域粘弹性介质波动方程保幅偏移基本原理

11．2．3 模型试算和实例分析

11．2．4 结论及讨论

11．3 各向异性介质地震叠前成像

11．3．1 地震各向异性概述

11．3．2 各向异性地震速度分析

11．3．3 各向异性地震叠前保幅偏移

第十二章 GPU技术在地震叠前成像中的应用

12．1 地震成像与高性能计算

12．2 地震叠前成像与GPU加速

12．2．1 非对称走时Kirchhoff叠前时间偏移的GPU实现

12．2．2 基于GPU的叠前深度偏移

12．2．3 模型测试

12．3 逆时偏移的GPU加速

12．3．1 方法原理

12．3．2 数据试算

12．3．3 复杂模型计算

12．4 本章小结

《地震叠前成像理论与方法》共分十二章，第一章是绪论，简单介绍地震成像发展史和地震叠前成像主要方法技术，第二章讲述地震偏移成像基础，第三章讨论地震波场正演模拟，第四章简述叠前保真处理，第五章介绍共反射面元成像，第六章重点分析叠前时间偏移，第七章系统阐述叠前深度偏移，第八章讨论逆时偏移，第九章介绍多次波成像，第十章论述双复杂条件下地震叠前成像，第十一章简述复杂介质地震叠前成像，第十二章分析GPU技术在地震叠前成像中的应用。
本教材除了可以作为地球探测与信息技术专业地球物理勘探方向研究生的“地震资料数字处理”专业学位课的教材外，还可作为相关专业研究生和物探技术人员的参考书。