[發明專利]一種基于分層介質格林函數的頻域逆時偏移方法

有效

• 申請號: 201810579704.7
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108845317B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 劉海;林春旭;齊櫞;崔杰;劉超
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89;G01S15/89
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌;裘暉

1.一種基于分層介質格林函數的頻域逆時偏移方法，其特征在于，用于處理探地雷達和超聲無損檢測技術采集的數據，以快速地獲取地下介質高精度成像，包括下述步驟：

S1、在有效頻帶范圍內計算分層介質空間對角線采樣點的分層介質并矢格林函數，并通過切比雪夫插值獲得整個成像空間的格林函數；

S2、通過源頻譜或逆時處理后的接收器記錄數據的頻譜分別與成像空間的格林函數相乘，計算得到成像空間的正向波場的頻譜與反向波場的頻譜，從而得到整個成像空間的正向延拓波場和反向延拓波場；

S3、根據頻率域的互相關成像條件將正向延拓波場和反向延拓波場相乘，步進計算有效頻帶范圍內所有采樣頻點的波場乘積并累加，累加后的總和作為成像空間的逆時偏移成像結果。

2.根據權利要求1所述基于分層介質格林函數的頻域逆時偏移方法，其特征在于，步驟S1中，以電磁場為例，計算分層介質空間對角線采樣點的并矢格林函數的具體步驟為：

設定波的傳播方向為z，由于垂直于z的橫面介質均勻且無限延伸，計算由電流源J產生電場E的電場型格林函數

式(1)中單位向量(u，v)是頻譜域中定義的旋轉坐標向量，其定義如公式(2)和式(3)所示，u，v的定義為：

式(1)中向量k_ρ為橫向波數，k_ρ為向量k_ρ＝k_xx+k_yy的模，j為虛數單位，ω為角頻率，ε₀為介電常數，ε_z與ε’_Z為介質在z方向的相對介電常數以及其共軛，電流I和電壓V的上標表示傳輸線的類型，下標表示傳輸線源的類型。

3.根據權利要求1所述基于分層介質格林函數的頻域逆時偏移方法，其特征在于，步驟S2中，成像空間的正向波場的頻譜與反向波場的頻譜通過下述方式計算得到：

設正向波場的頻譜為反向波場的頻譜為其表達式如下：

在式(4)、式(5)中，ω是角頻率，是空間采樣點的坐標，T是接收器記錄數據的時窗，是分層介質矢量格林函數，是源在位置處激發的源波形的頻譜，是接收器在位置記錄數據的頻譜的共軛。

4.根據權利要求1所述基于分層介質格林函數的頻域逆時偏移方法，其特征在于，步驟S3中，所述頻率域的互相關成像條件為：

式中是重構圖像結果，ω為角頻率，為正向波場的頻譜，為反向波場的頻譜

5.根據權利要求1所述基于分層介質格林函數的頻域逆時偏移方法，其特征在于，步驟S3中，所述分層介質格林函數是獨立地針對每個采樣頻點進行計算，且具有水平平移不變性，在成像空間內位于同一水平面的成像點不需重復計算格林函數。

6.根據權利要求1所述基于分層介質格林函數的頻域逆時偏移方法，其特征在于，步驟S3中，有效頻帶范圍內所有采樣頻點的波場乘積累加后的總和經拉普拉斯濾波后作為成像空間的逆時偏移成像結果。