地震波动方程 射线追踪 波前追踪

资 源 简 介

地震波动方程 射线追踪 波前追踪

详 情 说 明

地震波动方程描述了地震波在地下介质中的传播规律，是地震学和勘探地球物理学中的核心理论基础。射线追踪和波前追踪是求解地震波动方程的两种主要数值模拟方法，各有其特点和应用场景。

射线追踪方法基于高频近似假设，将波动方程简化为射线理论。这种方法将地震波的传播视为沿特定路径（射线）的能量传播，计算效率高，适用于大尺度模型的快速模拟。在复杂介质中，传统射线追踪会遇到焦散等问题。为解决这一挑战，常梯度射线追踪方法通过假设介质速度梯度为常数，在每个计算单元内实现解析解，提高了复杂地质条件下的计算精度和稳定性。

波前追踪方法则直接模拟波前的扩展过程，能够更准确地描述波的衍射等波动现象，特别适用于存在复杂散射体的介质模拟。与射线追踪相比，波前追踪计算量更大，但能提供更丰富的波场信息，包括振幅和相位变化。

这两种方法在地震资料解释和速度建模中都发挥着重要作用。射线追踪常用于初至波走时层析成像，而波前追踪更适用于全波形反演等需要完整波场信息的应用场景。针对具体问题选择合适的方法，或结合使用这两种方法，是当前地震波模拟研究的前沿方向。