针对地球物理数据缺少低频信息、初始速度与真实速度相差巨大的问题,中科院地质与地球物理研究所油气资源研究院重点实验室刘伊克研究员及合作者提出了地震全波形intensity反演方法:(1)通过建立intensity目标函数,将地震数据分解成低频部分与高频部分;(2)依据多尺度,从低频intensity数据开始,逐渐增加频率,计算目标函数的梯度,建立反演速度模型;(3)将反演速度模型作为传统全波形反演初始速度模型,计算传统基于2范数的目标函数及其梯度,最终获得地下介质参数的迭代修正。该intensity全波形反演理论,对于没有低频信息的地震数据,或当初始介质模型远离真实介质模型时,也可以完美地反演地下介质(图1)。

图1 (1)首先假设一个初始模型,可以是常速度模型,或是1D线性变换模型,本文测试了常速度初始模型和线性变换模型,能够获得满意结果;(b)用SEG发布的Marmousi模型测试该全波形反演新理论和方法,为了证明该方法的优点,将地震数据5Hz以下信息去掉,用intensity 固有的低频信息,从低频开始逐渐迭代,最终获得地下速度结构
研究成果发表于Geophysics。( Liu Y, He B, Lu H, et al. Full-intensity waveform inversion[J]. Geophysics, 2018, 83(6): R649-R658.)(DOI:10.1190/geo2017-0682.1)