最短路径法射线追踪的MATLAB实现

资 源 简 介

最短路径法射线追踪的MATLAB实现

详 情 说 明

最短路径法射线追踪是一种基于图论的地震波传播模拟方法，通过将介质离散化为网格节点来求解波前传播的最小时间路径。该方法在MATLAB中的实现主要分为三个关键步骤。

首先需要构建速度模型和网格系统。将研究区域划分为规则网格，每个网格节点赋予相应的波速值。这种离散化处理为后续的最短路径计算奠定了基础。网格尺寸的选择需要权衡计算精度和效率。

接下来实现Dijkstra算法或其改进版本。该算法从震源点开始，逐步向外扩展计算各网格节点的最小走时。在实现过程中需要使用优先队列数据结构来高效处理节点更新。对于各向异性介质，还需要考虑不同传播方向的波速差异。

最后进行射线路径的追踪和可视化。根据计算得到的最小走时场，采用反向追踪技术从接收点回溯到震源，确定实际射线路径。MATLAB强大的绘图功能可以清晰展示射线在介质中的传播路径和走时分布。

这种方法在正演模拟中具有重要应用价值，能够有效模拟复杂地质结构中的波传播现象，为地震资料解释和速度建模提供理论依据。数值实验表明该算法在计算精度和效率方面都表现良好。