扩展矩形盒波前法与扩展波前法在初至波计算中的对比研究

张智^1,2，任琴琴^1,2，孙维昭³，何达喜^1,2，唐国彬^1,2，王敏玲^1,2，王洪华^1,2，郭桂红⁴

1. 桂林理工大学广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心2. 桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室3. 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司研究院4. 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室

摘 要：基于Vidale "扩展矩形盒波前法"的思想,通过有限差分求解程函方程,利用MATLAB编程计算了二维速度模型的初至时间。理论研究和模拟结果表明:扩展矩形盒波前法计算初至时间不会像射线追踪法一样出现盲区,具有较高的计算精度,可大大降低计算量;但在处理复杂结构模型和强速度界面时会出现不稳定现象,导致所计算的走时并非真正的初至时间。为了进一步提高计算精度、算法的稳定性和解决地震波传播的因果性问题,给出了结合局部算法的扩展波前法结果。由于扩展波前法结合局部算法遵循了因果性,适应复杂结构模型和强速度界面,但计算的大量时间要用于寻找波前上的最小初至时间,效率较低。

关键词：扩展矩形盒波前法;扩展波前法;程函方程;有限差分;初至走时;