地震层析算法网格尺度适应性改进摘要：常规地震走时层析成像算法由于很少考虑网格尺度对反演结果的影响，容易导致•算结果受到网格尺度很大的制约，即只有在某一个特定的网格尺度之下，算法的计算结果才是比较可靠的。针对这一问题，本文提出了通过改进的插值算法、结合层内与层间处理的平滑算法、以及计算区域边缘递推算法，以提高算法的网格尺度适应性，使不同尺度之下的反演结果，都能够与实际怙况相符，并使其变化规律保持一致。实验结果表明，该方法不仅提高了层析成像结果对网格尺度的的适应性，也提高了反演精度，使得结果更加符合实际的地质结构情况。关键词：网格尺度适应性；插值；平猾；递推中图分类号：P631.4文献标志码：ATheimprovementoftheadaptabilitytogridscaleforseismictravel-timetomographyZhangXiaolei,ZhangDong(WuhanUniversity,SchoolofPhysicsandTechnology,HubeiWuhan430072,China)Abstract:Theeffectofgridscaleontheinversionresultswasrarelyconsideredinconventionalseismictraveltimeinversionalgorithm，resultinginthecalculationresultswasseriouslyrestrictedbygridscale，andtheinversionresultsofconventionalalgorithmweremorereliableonlyinacertainscale.Inordertosolvethisproblem,thispaperproposedanimprovedmethodtoimprovethegrid-scaleadaptabilityofthealgorithmandmaketheinversionresultsofdifferentscalesmatchwiththeactualsituation，alsokeepthechangeruleconsistentbytheimprovinginterpolationandsmoothingalgorithmandusingrecursivealgorithmtocorrectthespeedvalueofedgearea.Thenumericalresultsshowedthatthismethodwouldnotonlyimprovethegrid-scaleadaptabilityofthetomographyresults，butalsoimprovetheaccuracyoftheinversion,inadditionmaketheresultsmoreinlinewiththeactualgeologicalstructure.Keywords:grid-scaleadaptability;interpolation;smoothing;recursive0引言地震走时反演在地下介质速度成像、风化层速度与层厚探测以及层析静校正中都起着重要的作川，己广泛应用于地霞勘探资料处理与地质结构调杏1h31。理论研究|4_6］与实际计算结果分析都表明，常规地震走时层析成像算法，其离散网格单元的尺度必须选择为一个适当值，才能保证反演成像结果能够比较精确地反映实际的地下介质结构。一般情况下，网格尺度耑要根据勘探区域的规模、震源与检波点的分布以及要求的层析深度来确定l4’q,选择合适的网格尺度可以得山较好的层析反演结果。但由于勘探条件和地下结构条件的限制，往往会造成震源与检波点分布以及射线覆盖不均匀，这时就难以对整个计算区域都合适的网格尺度。另外，在实际计算中，有吋也希望能够选择不同的网格尺度来进行层析反演，例如，为了与后续处理的其它算法的网格尺度相匹配的怙况，或者希望采用较大网格尺度以快速获得计算结果的情况。因此，需要解决传统算法对网格尺度严重依赖的问题。对于地震走时反演的网格尺度选择问题，或称力模型参数化(ModelParametrization)闷题，许多学者开展了相关的研宂工作［6’71。2003年Hu-WeiZhou等人在走时层析中，采用从小到人的多个网格尺度分别进行反演计算然后按照设定的权值取各网格尺度计算结果的均值作为最终结果，这种方法可以解决计算区域射线覆盖不均匀的问题，具有网格尺度自适应的效果，但是会增加计算时间。2001年E.Kissling141等人提出三网格技术，认为以较小的网格尺度进行射线追踪，以最适合的尺度描述地下介质的速度结构，以较大的尺度进行反演计算是最佳的模沏参数化方法。2002年赵连峰等人提出了交错网格技术lllj,正演采用小网格尺度进行射线迫踪，反演采用大网格尺度进行反演成像，可以一定程度上解决反演时射线分布的稀疏性问题，提高反演效果；2005年马德堂等人也提出了类似的双重网格地震层析方法ll2j，但为了计算方便，要求成像网格尺度是射线追踪网格的整数倍。这些方法要得到好的效果，关键是在计算之前能够确定正、反演的最佳M格尺度，并按此尺度进行计算。然而在实际问题中，正反演最佳尺度的选择并不是一件容易的事...