基于面波頻散及射線理論的背景噪音成像方法常應用于地殼S波速度層析成像,但其分辨率會受到一定的限制。為提高模型的分辨率,三維背景噪聲波形伴隨成像技術近年來也發(fā)展起來并且得到實際應用,然而在三維情況下,需要非常大的計算和存儲資源。相對而言,二維波形伴隨成像更具計算效率。同時目前全球越來越多的密集線性臺陣布設也為我們提供了充足的數(shù)據(jù)支持,因此如何高效并精確地開展基于線性臺陣波形數(shù)據(jù)的成像工作是本論文研究的核心問題。我們首先提出了一種基于線性臺陣的背景噪聲波形伴隨成像方法。首先將3D/2D數(shù)據(jù)轉換方法應用到經(jīng)驗格林函數(shù)EGFs,將轉換后的重構經(jīng)驗格林函數(shù)REGFs作為反演的實際數(shù)據(jù)。不同于傳統(tǒng)的背景噪音成像,波形伴隨成像方法不需要提取面波頻散曲線,而是直接利用線性臺陣記錄的波形數(shù)據(jù)反演地下S波速度結構。我們用傳統(tǒng)背景噪聲成像方法獲得的S波速度模型作為反演的初始模型,計算獲得理論格林函數(shù)SGFs,并選取6-35s周期頻段數(shù)據(jù)進行反演。本文中我們將數(shù)據(jù)濾波到四個頻段:6-15s,10-20s,15-30s和20-35s,用multi-taper的方法測量對應頻段的重構經(jīng)驗格林函數(shù)REGFs與理論格...

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 背景噪聲成像簡介
        1.1.1 背景噪聲互相關方法
        1.1.2 背景噪聲處理流程
        1.1.3 面波頻散曲線提取
        1.1.4 背景噪聲成像
    1.2 波形伴隨成像法簡介
    1.3 華北克拉通地殼結構研究回顧
    1.4 論文研究意義
    1.5 本文的研究內容
第2章 波形伴隨成像方法和理論
    2.1 正演算子
        2.1.1 譜元法
        2.1.2 FK-SEM混合計算法
    2.2 基于伴隨狀態(tài)法的波形成像
        2.2.1 伴隨狀態(tài)法理論推導
        2.2.2 目標函數(shù)構建
        2.2.3 構建敏感核函數(shù)及其處理
        2.2.4 優(yōu)化反演算法
        2.2.5 最佳步長搜索及模型更新
    2.3 面波敏感核函數(shù)
        2.3.1 多窗口方法
        2.3.2 互相關方法
        2.3.3 二維面波敏感核
    2.4 遠震體波敏感核函數(shù)
        2.4.1 遠震體波正演波形
        2.4.2 二維遠震體波敏感核
    2.5 3D/2D數(shù)據(jù)轉換方法原理
第3章 基于線性臺陣背景噪聲波形伴隨成像
    3.1 臺站分布及線性化分析
    3.2 初始模型
    3.3 數(shù)據(jù)及3D/2D轉換方法
        3.3.1 經(jīng)驗格林函數(shù)提取
        3.3.2 3D/2D數(shù)據(jù)轉換
    3.4 基于線性臺陣背景噪聲波形伴隨成像
        3.4.1 背景噪聲波形伴隨成像法流程
        3.4.2 理論格林函數(shù)計算
        3.4.3 目標函數(shù)構建
        3.4.4 時間窗選取和測量方式
        3.4.5 敏感核函數(shù)及預處理
        3.4.6 最佳步長搜索及模型更新
    3.5 誤差下降曲線及走時差直方分布圖
    3.6 其它3條線性臺陣反演情況
    3.7 討論
        3.7.1 分辨率測試
        3.7.2 不同的走時殘差測量方式
        3.7.3 計算效率分析
        3.7.4 2.5-D模型假設
        3.7.5 噪聲源不均勻分布的影響
    3.8 本章小結
第4章 華北地區(qū)線性臺陣成像結果及討論
    4.1 測線Line-1成像結果分析及討論
        4.1.1 成像結果分析
        4.1.2 不同初始模型成像結果對比
        4.1.3 成像結果討論
    4.2 測線Line-2成像結果分析及討論
        4.2.1 成像結果分析
        4.2.2 不同初始模型成像結果對比
        4.2.3 成像結果討論
    4.3 測線Line-3和Line-4成像結果分析及討論
        4.3.1 成像結果分析
        4.3.2 不同初始模型成像結果對比
        4.3.3 成像結果討論
    4.4 本章小結
第5章 線性臺陣面波和遠震體波聯(lián)合波形反演
    5.1 引言
    5.2 聯(lián)合波形反演思路
        5.2.1 面波波形伴隨成像
        5.2.2 遠震體波波形伴隨成像
        5.2.3 聯(lián)合波形反演
    5.3 聯(lián)合波形反演模型測試
        5.3.1 地殼低速體模型
        5.3.2 不連續(xù)莫霍面模型
        5.3.3 華北地殼模型
    5.4 本章小結
第6章 結論和展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果



本文編號：3846720