全波形反演中的全变分正则化策略
最优化与控制
2016-08-23 v1
摘要
我们提出了一种扩展的全波形反演公式，包含对模型的一般凸约束。尽管整个问题高度非凸，但总体优化方案通过求解一系列松弛且热启动的约束凸子问题，得到了地质上合理的结果。盒式约束、全变分约束以及连续松弛的非对称全变分约束的组合，使我们能够避开寄生局部极小，同时保持估计的物理参数横向连续且处于物理真实范围内。对于准确起始模型，在具有挑战性的2004 BP速度基准上进行的数值实验表明，边界和全变分约束通过消除与源编码相关的反演伪影，并清晰改善高速度高对比度盐丘包裹体顶、底及侧翼的描绘，显著提升了反演结果。实验还表明，对于较差的起始模型，仅这两种约束本身不足以探测诸如盐体等高速度包裹体的底部。引入单边非对称全变分约束通过在反演早期阶段阻止速度低值的积累克服了该问题。据作者所知，所提出的算法是首个成功消除由较差起始模型和带宽受限有限孔径数据引起的局部极小印记的算法。
引用
@article{arxiv.1608.06159,
title = {Total-variation regularization strategies in full-waveform inversion},
author = {Ernie Esser and Lluis Guasch and Tristan van Leeuwen and Aleksandr Y. Aravkin and Felix J. Herrmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.06159},
year = {2016}
}
备注
25 pages, 15 figures