[发明专利]基于被动源地震波形及其逆时成像的联合速度反演方法

权利要求书

1.一种基于被动源地震波形及其逆时成像的联合速度反演方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：在地面观测被动源地震三分量数据；

步骤二：对观测的被动源地震三分量数据进行预处理，预处理包括去噪和纵横波分离；

步骤三：提取震源子波；

步骤四：计算目标函数中的权重系数；

步骤五：计算纵波和横波的逆时延拓波场；

步骤六：通过逆时成像条件进行震源成像和定位；

步骤七：构建各震源成像结果对应的惩罚函数；

步骤八：由逆时成像获得的震源位置，计算当前模型下的正传波场及其对应的地震记录；

步骤九：计算观测地震记录和计算地震记录之间的差值；

步骤十：利用纵波自相关、横波自相关、纵波和横波互相关成像条件的成像结果差异和观测与计算的地震记录差值计算联合的目标函数，目标函数如下所示：

其中，J表示目标函数值，e表示被动源地震事件序号，α表示地震记录对应的权重，ε₁-ε₆表示定位成像对应的权重，I_pp表示纵波自相关定位成像，I_ss表示横波自相关定位成像，I_ps表示纵波和横波互相关定位成像，F_ss表示横波自相关定位成像对应的惩罚函数，F_pp表示纵波自相关定位成像对应的惩罚函数，F_ps表示纵波和横波互相关定位成像对应的惩罚函数，x表示空间位置，p表示纵波，s表示横波，d^p_cal表示计算的纵波地震记录，d^p_obs表示观测的纵波地震记录，d^s_cal表示计算的横波地震记录，d^s_obs表示观测的横波地震记录，r表示检波点序号，t表示时间；

步骤十一：判断是否满足迭代终止条件，如果满足终止条件，则结束反演流程，输出计算的速度和震源定位结果，否则，继续进行如下步骤；

步骤十二：根据目标函数计算伴随震源函数；

步骤十三：由伴随震源函数计算伴随波场；

步骤十四：基于伴随状态法计算目标函数对速度的梯度；

步骤十五：计算目标函数对速度的共轭梯度；

步骤十六：使用线性搜索法计算更新步长；

步骤十七：计算速度的修正量并更新速度；

步骤十八：将更新后的速度作为新的初始速度，返回步骤四。