各向异性介质地震波传播特性分析系统
项目介绍
本项目基于Christoffel方程和弹性力学理论,开发了一套完整的各向异性介质地震波传播(CWP)分析工具。系统能够精确模拟VTI、HTI、ORT等多种各向异性模型中地震波的传播规律,提供从波场模拟到参数反演的全套解决方案,为地震勘探和各向异性研究提供强有力的理论支撑和可视化分析平台。
功能特性
- Christoffel方程求解:精确计算各向异性介质中的波场特征
- 反射/透射系数分析:基于Zoeppritz方程扩展,支持任意入射角的振幅响应计算
- 速度场建模:生成相速度与群速度三维分布曲面,揭示各向异性传播规律
- 波场动态可视化:提供时间序列波场快照,直观展示波前传播过程
- 偏振特性分析:定量分析粒子运动轨迹,输出偏振椭圆参数
- 参数反演能力:从观测数据反演Thomsen各向异性参数(ε/δ/γ)
- 多模型支持:兼容VTI、HTI、ORT等常见各向异性介质类型
- 密度-速度关系集成:内置经验关系模型,支持复杂介质建模
使用方法
- 参数配置:在输入文件中设置介质弹性参数、各向异性类型和波场条件
- 执行计算:运行主程序启动波场模拟与分析流程
- 结果查看:系统自动生成反射系数曲线、速度曲面图、波场快照等输出文件
- 参数反演:利用观测数据反演各向异性参数,生成定量分析报告
典型工作流程:
% 设置介质参数与入射条件
介质模型 = 'VTI';
刚度矩阵 = [c11, c12, c13, c33, c44, c66];
入射角范围 = 0:5:90;
% 执行核心计算
运行主分析程序;
系统要求
- 操作系统:Windows 10/11, Linux Ubuntu 16.04+, macOS 10.14+
- 运行环境:MATLAB R2018b或更高版本
- 内存需求:≥8GB RAM(推荐16GB用于大型模型)
- 存储空间:≥2GB可用磁盘空间
- 图形支持:支持OpenGL 3.3的显卡(用于三维可视化)
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能模块,实现了从介质参数输入到波场特性输出的完整处理流程。具体包括Christoffel方程求解器、反射/透射系数计算引擎、速度场生成算法、波场快照可视化工具以及各向异性参数反演模块的协同工作,通过统一的控制接口管理整个分析过程的执行顺序和数据传递。