速度-阻抗参数化下数据域与图像域最小二乘逆时偏移的对比研究
地球物理
2025-12-11 v2 数学物理
math.MP
摘要
最小二乘逆时偏移（LSRTM）是在已知参考介质中重建模型扰动的经典地震成像方法之一。它可以通过求解线性逆问题，使用不同方法在数据域或图像域进行计算，但文献中缺乏对它们的仔细对比分析。在本文中，我们在SMIwiz开源软件框架下，对多参数数据域和图像域LSRTM进行了对比研究。不同于仅恢复速度扰动而密度可变的传统LSRTM，我们专注于使用声波方程的一阶速度-压力公式，在对数缩放后同时重建速度和阻抗扰动。我们执行了首个三维数据域LSRTM示例以验证我们的实现，该过程涉及在多次迭代中重复进行昂贵的Born建模和偏移。作为一种更具成本效益的替代方案，图像域LSRTM使用点扩散函数（PSF）和非平稳去模糊滤波器实现。通过2D Marmousi测试，我们发现了数据域和图像域方法之间的显著差异：（1）数据域多参数反演提供了比图像域方法好得多的反射率图像重建，这得益于在Krylov空间中完整使用Hessian矩阵；（2）糟糕的多参数图像域反演凸显了不完整Hessian采样和强参数串扰的局限性，使其在实践中难以应用；（3）相比之下，针对地震阻抗的单参数图像域反演效果良好。这些观察结果已在Viking Graben Line 12数据集上得到进一步验证。
引用
@article{arxiv.2508.10405,
title = {A comparative study of data- and image- domain LSRTM under velocity-impedance parametrization},
author = {Pengliang Yang and Zhengyu Ji},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10405},
year = {2025}
}