عنوان پایان‌نامه
وارون سازی داده های لرزه ای به روش TV با استفاده از تقریب برن خطی شده
- رشته تحصیلی
- ژئوفیزیک-لرزه شناسی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72407;کتابخانه موسسه ژئوفیزیک شماره ثبت: 1197;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72407;کتابخانه موسسه ژئوفیزیک شماره ثبت: 1197
- تاریخ دفاع
- ۲۶ شهریور ۱۳۹۳
- چکیده
- هدف علم ژئوفیزیک مطالعه و کسب اطلاعات از ساختار زیرین زمین است. برای این منظور باید تصویری از زیر سطح بدست‌آورد. این تصویر یا از روش‌هایی نظیر توموگرافی سرعت و یا مستقیماً از پردازش داده‌های لرزه‌نگاری حاصل می‌شود. بدست‌آوردن یک تصویر با دقت بالا با رهیافت توموگرافی مشکلات خاص خود را دارد. پردازش دقیق داده‌های لرزه‌نگاری نیز به یک مدل سرعت دقیق نیاز دارد که در نبود آن مراحل پردازشی پیش نخواهد رفت. بدین‌جهت در اختیار داشتن مدل سرعت هرچه دقیق‌تر امری ضروری است. دقیق بودن مدل سرعت در مراحل تفسیری هم تأثیری بسزایی دارد. بعد از انجام یک عملیات لرزه‌نگاری هرآنچه که دراختیار می‌باشد، لرزه‌نگاشت است پس مدل سرعت را باید بتوان از همین مشاهدات بدست‌آورد. مدل سرعت زمین در واقع یک ویژگی فیزیکی زمین است، که تغییر این ویژگی از عواملی است که باعث پراکندگی موج می‌شود. به عبارتی همین تغییرات سرعت است که امکان ثبت لرزه‌نگاشت را فراهم می‌کند. لذا می‌توان مسئله را به شکل وارون برای بدست آوردن مدل سرعت مجهول، حل کرد. در این پژوهش مدل سرعت موج مستقیماً با استفاده از وارون‌سازی جبهه موج بازتابی (قبل از برانبارش) محاسبه می‌شود. معادلات حاکم به شکل آکوستیک در نظر گرفته شده است. خطی‌سازی معادله موج برای ارتباط داده‌های لرزه‌نگاشت با مدل پتانسیل سرعت منجر به یک مسئله شدیداً بد‌وضع می‌شود. لذا برای حل آن نیاز به اعمال قید برای یکتاسازی و پایدار کردن جواب می‌باشد. در اینجا مسئله وارون با اعمال قید تنکی در حوزه گرادیان حل می‌شود (روش کمینه‌سازی تغییرات کلی مدل سرعت) و روش‌های متفاوت وارون‌سازی نظیر ISTA، FISTA و BOS در نظر گرفته شده است. اعمال روش بر روی مدل‌های مصنوعی متفاوت، دقت بالای این روش در بازسازی مدل سرعت را تأیید می‌کند.
- Abstract
- The goal of seismic exploration is studying the Earth and extracting information from its underground structures. An image of the underground is necessary for this purpose. Such an image can be obtained from the methods like velocity tomography or from processing the seismic data. Furthermore, an accurate velocity model is required for an accurate processing of seismic data. Therefore, construction of a high-resolution velocity model has a profound effect on the quality of final image. Such a model can also be used for a better interpretation of the data. Seismograms are the final output of the seismic acquisition survey and hence the velocity model can be extracted from these observations. The velocity is, in fact, one of the physical properties of the earth. The change in the velocity field is one of the factors that causes wave scattering. In other words, the variations in velocity field are the basic cause of recording the reflection seismograms at the surface. Therefore, one can solve the problem in an inverse manner to obtain the velocity variations from the recorded seismograms. In this research, the wave velocity model is computed by inverting (pre-stack) reflected wavefields. We consider an acoustic form of wave equation. However, linearization of the wave equation for the velocity potential model leads to a strongly ill-posed problem. Sparsity constraints are used for finding a unique and stable solution to the generated ill-posed problem. Here, we impose the sparsity in the domain of model gradient (the so called total variation regularization) and different inversion methods like ISTA, FISTA and BOS are used and compared for solving the problem. Applying the method on different synthetic models confirmed high performance of the proposed method for velocity model building. keywords: velocity model, seismogram, wavefront, stack, acoustic, velocity potential, ill-posed problem, inverse problem, sparsity, ISTA, FISTA, BOS.
