面向地球物理应用的变分贝叶斯实验设计:震源定位、振幅随偏移距反演与地下储层CO2饱和度估计
地球物理
2024-01-24 v2
摘要
本文介绍了对于地球物理学而言新颖的变分设计方法,并在地球物理应用背景及更成熟的设计方法语境下讨论了其优势与局限。变分方法依赖于对概率分布及模型—数据关系的函数逼近。它们可用于设计最能分辨全部模型参数、或关于待探测系统的特定问题的实验。这些方法在三个示意性地球物理应用中得到检验:(i)给定传感器位置处到时估计震源位置;(ii)给定来自某地层界面的地震波场反射振幅测量值,估计该界面处地震波场速度反差;(iii)设计最能约束地下封存情景中CO2饱和度的勘测。变分方法允许同时计算并优化实验价值,从而大幅节省计算成本。在设计最能约束地下封存情景中CO2的勘测这一背景下,我们表明最优设计可能随关注问题不同而发生显著变化。总体而言,本工作表明最优设计方法应在地球物理学中如其他科学前沿领域一样得到更广泛应用。
引用
@article{arxiv.2307.01039,
title = {Variational Bayesian experimental design for geophysical applications: seismic source location, amplitude versus offset inversion, and estimating CO2 saturations in a subsurface reservoir},
author = {Dominik Strutz and Andrew Curtis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.01039},
year = {2024}
}
备注
Submitted to Geophysical Journal International in June 2023