科研进展

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IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing | 基于高精度初至走时的激发振幅逆时偏移成像方法

作者:王靖,李卿卿 审核人: 责任编辑: 发布时间:2026-09-14 浏览次数:10

逆时偏移(RTM)具有较高的复杂构造成像能力,但常用互相关成像条件(CCIC)需要保存并反复读取大量震源波场,在大规模计算中会带来显著的存储与I/O开销。激发振幅成像条件(EAIC)虽然能够降低存储需求,但在复杂速度变化和强反射条件下,容易造成激发时间紊乱和成像伪影。

针对这一问题,我们提出稳定激发振幅成像条件(SEAIC)。该方法采用自适应有限差分方法(AFDM)求解程函方程,综合球面波、平面波和折射波等局部传播模式提高初至走时精度,并根据震源主频对参考成像时刻进行修正,在小时间窗内提取对应的激发振幅,从而使激发时间与激发振幅更稳定地对应初至波事件,同时保留EAIC低存储、低I/O的优势。

图1 Marmousi模型三种成像条件的叠加成像结果:(a)CCIC;(b)传统EAIC;(c)SEAIC

在Marmousi复杂模型上,传统EAIC在部分复杂构造区域出现明显伪影与成像不连续。SEAIC利用更稳定的初至走时约束,有效改善了反射事件连续性和成像信噪比,在部分深部及陡倾构造区域获得了更清晰的成像响应,整体结果与CCIC具有较好的可比性。该结果表明,高精度初至走时能够显著提升激发振幅成像条件在复杂介质中的稳定性。

研究还将SEAIC应用于实际地震资料。与传统EAIC相比,所得反射同相轴更加连续清晰,深部层位的可识别性和分辨能力得到改善,进一步验证了该方法的实际应用潜力。

该研究将高精度初至走时计算与激发振幅成像条件相结合,在减少RTM波场存储和数据传输负担的同时,提高了复杂介质中的成像质量,为大规模高效RTM提供了新的技术思路。

相关成果发表于IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing。论文第一作者为中国石油大学(华东)博士研究生王靖,通讯作者为李卿卿副教授,合作者包括核工业北京地质研究院乔宝平研究员和中国石油大学(华东)硕士研究生戚金翔。研究获得国家自然科学基金等项目资助。

论文信息:Jing Wang, Qingqing Li, Baoping Qiao, and Jinxiang Qi. “Reverse Time Migration Using Excitation Amplitude Imaging Condition Based on Accurate First-Arrival Traveltimes Calculation.” IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 63, 5903111, 2025. https://doi.org/10.1109/TGRS.2025.3527144.