地震数据处理总结复习-成都理工大学

1、传统手计算作了哪些假设：（传统手算的条件）仅限于规则的几何化形状，物性均匀、单个独立的矿体、不考虑剩磁、地表水平、而且多数是二维的规则几何形体。

2、电子计算机能够计算的情况是什么？1.任意形状2.物性分块均匀 3.地表任意4、任意组合对一个不规则的复杂的“非均匀”的任意形体，可以通过将其分解成若干个相对来说是规则的，物性“均匀”的简单的物性体并且用数值计算的方法来计算3、什么叫正演：是在给定地质体的形状大小、空间位置及物性参数的条件下，求在它外部空间任意点上的物理场值。

4、各种正演方法对地质体的分割方式，以及对三重积分（二重积分）的处理方式，影响精度的因数有哪些？①“点元”法将一个任意形体按适当的方法划分为若干个规则几体形体（长方体、立方体），每一个均视作“点元”，先用解析方法求出各个点元的三重积分值，再累加求和即得整个形体的三重积分的近似值，近似程度取决于全部“点元”与该形体的吻合程度。

②“线元”法用两组相互垂直的平行面把任意形体分割成很多棱柱体，每一棱柱体的作用，以位于其柱中心线的“线元”来代替，用解析法求出各“线元”的作用值，然后在垂直于“线元”的截面上作二重数值积分，即得到整个形体的三重积分近似值，其近似程度除了取决于全部棱柱体与该形体的吻合程度以外，还取决于所采用的数值积分方法。

③“面元”法用一组相互平行的平面去分割任意形体，每个截面内用一个多边形去代替该形体在截面内的形状，用解析方法求出多边形域的二重积分值，然后在垂直于截面的方向上，用数值积分求出第三重积分，即得三重积分近似值。

其近似程度取决于各多边形吻合该形体的各截面的程度及所采用的数值积分的方法。

④表面积分法根据（1.1-11）式，积分是在包围形体的全表面进行的。

采用一系列多边形水平面的组合来近似全表面，用解析方法分别计算出每一个多边形水平面的积分值，然后累加求和。

其近似程度取决于多边形水平面对该形体外表面的吻合程度。

5、频率域中正演方法的特点有哪些？（1）、任何一个均匀物体的模型，在空间域中，都可以变成两个函数的褶积，由于褶积要计算无限区域的积分，因而很困难。

由于（空间域的）褶积变成（频率域）的乘积形式。

然后再由富氏反变换，可以得到空间域中的函数。

回避了要在空间域中求无穷积分。

因此：具有：计算简单、快速的特点。

(2）、在频率域中三度体异常的频谱，在通过原点的剖面内与相应截面的二度体的频率有相同的表示式。

它们两者的曲线具有相同的形式，这样的一致性给在频率域中解释三度体异常带来很大的方便。

对三度体频谱通过原点的曲线可按二度体的公式进行迭代求解，从而可使解释的参数大为减少，便于提高计算的速度和解释的可靠性。

(3）、在空间域中，均匀密度或均匀磁化物体的重磁位和异常，可表示为与物体几何形状有关的函数S（x,y,z）和一个与测点位置有关的函数的褶积。

(4）、只能用计算机来计算。

6、重力地改表面积分法与传统的地改方法相比，有哪些优点？传统的地改方法有园域法和方域法，不管园域法地改或方域法地改都是计算体积积分以求重力地改值的方法，园域法地改是采用许多同心园和放射线将地形分为许多扇形棱柱体单元，扇形顶面为水平的，这样使连续变化的地形起伏成为台阶状变化，从而会产生地形拟合的误差。

方域法利用方形棱柱体单元拟合实际地形，方形柱体顶面亦为水平的，同样使地形成台阶状，另外方域法在重力积分计算过程中进行了近似处理，采用梯形公式进行数值求积，这样虽然提高了计算速度，但却影响了计算的精度。

而表面积分地改法，它不是基于体积离散，而是基于对地形的表面积分而进行的，它利用三角形单元离散地形表面，从而提高了与实际地形的拟合程度，计算公式更为简单，并可选用精确的数值求积方法以提高计算精度，无论从理论分析和实验计算结果均表明，表面积分法地改无论在精度和速度上均优于方域法和园域法。

7、特征点法、任意点法、选择法的具体作法、优点、和问题是什么？①特征点法具体作法：是利用观测曲线上的某些特殊点，如极值点、半极值点、拐点、零值点等来确定地质体产状与参数，这类方法如特征点解析法、切线法等，优点：是简单快速，是野外物探中常用的方法，缺点：由于它只选用了几个特殊点，因而受这些点的精度影响很大，抗干扰能力差，而且它只适用于单个简单的地质体引起的规则光滑异常的计算。

②任意点法具体作法：是利用观测曲线上任意点来计算地质体的产状，优点：能利用较多的观测值来计算，从而可适当的提高计算结果的精度和抗干扰性，且可将多个点计算结果进行对比，评价计算结果的可靠程度。

缺点：由于它只选用了几个特殊点，因而受这些点的精度影响很大，抗干扰能力差，而且任意点法一般公式都比较复杂，手算很不方便，因而野外应用不多，并且对斜磁化、三度体目前尚未推出任意点公式。

任意点法同样只能适用于单个简单的地质体，对形状复杂或多个迭加的地质体计算的效果是很不理想的。

③选择法具体作法：以解释二度磁异常的扇形量板法为例，它是将实测曲线与一系列的已知模型的理论曲线进行比较，当实测曲线与某一条理论曲线符合时，就将该理论曲线对应的模型体作为实际地质体来解释，这在野外用得较多，优点：由于利用了整个观测值，它受个别被干扰所歪曲的点的影响较小，因而较适用于复杂异常的解释。

问题：目前除二度体有一些量板外，三度体还没有比较适用的量板，所以，仍采用工作量很大的二度体量板选择法，计算工作量大。

8、最优化选择法的特点（优缺点）有哪些？（1）整个计算过程全部自动化，使解释过程比较准确和客观，并大大加速了解释速度和提高了解释精度。

（2）事先不需要对实测异常作处理，如圆滑、滤波等，这是因为我们通常采用的是最小二乘拟合.（3）地形起伏时仍可以适用，即不需要作地形改正工作。

（4）该方法受初值、模型体的选择及收敛标准的影响较大，而且在目标函数较复杂时多解性较突出。

9、在最优化选择法中，为什么要用偏差平方和来衡量？设：偏差为f Z k k -∆=ε如果选偏差，存在“+、-”相消，即使min →∑k k ε不一定达到最佳拟合；选绝对值（k k ε∑），我们是用ε∑k作为目标的，对目标函数求极小，就是求目标函数的一次导数为0的点，而绝对值不好求导，（会出现奇点，即不连续的点）。

因此：选择2k k ε∑来作为目标函数10、位场转换及处理的内容有哪些？(1).空间换算，(例如向上、向下解析延拓；地形改正)(2).不同分量之间的换算，(如磁异常的垂直分量化为水平分量)(3).不同磁化方向之间的换算，(如化到磁极)；(4).各阶导数换算,(局部异常和区域异常的划分、滤波等等)。

11、位场转换及处理的目的是什么？1、将复杂异常化为简单异常，以满足某些解释方法的需要。

2、将实测异常分解及变换，从而可更方便的利用信息，为解释提供更多的手段，提高解释的效果。

3、突出异常的有用信息，压制干扰，区分异常的性质，及提供产状等。

12、什么叫等效源？等效的非真正场源。

13、等效源法的特点是什么？①把各种繁杂的位场转换，变成一个简单的正演计算，计算过程简单，便于统一处理。

②不丢掉边部测点，条件好的情况下，可适当外推。

③对地形起伏较大的观测面，作位场转换的效果仍较好。

④由于等效源产生的场仅在观测面内与真实场源产生的场在一定误差范围内吻合，因而用等效源进行位场的转换，特别是向下延拓就必然只限于一定范围之内，而不是整个空间，这就是该法的局限。

14、直接解拉氏方程位场转换和位场转换数值积分法哪些地方对积分插值法作了改进？1）、用方形面积来代替无限平面的积分；2）、用一个有理分式来描述磁场沿垂直方向的变化规律。

上延：−→−解⎰⎰∞∞-+-+-=-232220])()[(),(21),,(z y x d d zZ z y x Z a ηξηξηξπ数方域⎰⎰∑∑∆-=-=1111m i n j ∑∑===-m i n j L k j i Z j i a Wu z y x Z 11),(),(8),,(ααπ下延：存在不适定性；无论是哪种方法，只能通过（利用上延来）差值外推得到。

15、地震波正演有什么用处？（1）对波场特征进行理论研究；（2）指导野外数据采集工作设计；（3）作为地震资料处理中必不可少的环节；（反演是建立在正演的基础上）（4）帮助资料解释。

16、用高斯射线束计算波场时，可分几步？它们分别是哪些？分为三步：i ）作射线追踪，通常的作法是将程函方程化为介质中射线轨迹的微分方程组，然后用龙格—库塔法求足够密的射线轨迹；ii ）作动力学射线追踪，沿射线求高斯射线束的解，即对多条射线求解微分方程组得到p 和q 的值。

iii ）对检波点附近的高斯射线束的贡献进行加权叠加，求得波场值17、为什么要作静校正？1）、在石油地震勘探中，地表的起伏、近地表介质的不均匀变化会引起地震波传播旅行时的不均匀延迟，导致地震波剖面相位的绮变，极大的影响着叠加剖面的成象和构造形态。

2）、静校正是许多陆地反射地震资料处理中的一项十分关键的基础工作。

静校正又分：短波长静校正和长波长静校正，短波长静校正量的变化会引起反射同相轴错位，叠加后不能很好地聚焦；长波长静校正量的变化会造组成地震剖面上的的虚假构造。

静校正不好，不仅影响后续各阶段的处理质量，而且会导致错误的解释结果。

3）、作好静校正和动校正就是要使共反射点反射波有相同的反射时间；实现水平同相叠加，得到水平叠加剖面。

因此必须消除近地表介质对反射波的这种影响，也就是说地震勘探资料处理中必须作好静校正。

18、为什么说规格化后（即乘法型）比原始形式（即加法型）对寻查方向的改变更为敏感？因为原始形式（即加法型）的矩阵方程为g I A=+δλ)(，I 为单位矩阵，规格化后（即乘法型）的矩阵方程为g D A =+δλ)(，⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=nn a O O a a D 2211，ii a 表示k f 函数对i x 的变化率，当ii a 越大说明k f 对i x 的变化反映越敏感，即是i x 对k f 函数的非线性影响越大，因而就应给予较大的阻尼以防止由于f 非线性而引起的发散，所以通常认为规格化后（即乘法型）比原始形式（即加法型）对寻查方向的改变更为敏感，它对起不同作用的不同参量给以不同的阻尼,这就使改进更为合理,加速收敛的步伐。

19、电法数值模拟的有限单元法、有限差分法、积分方程法、边界元法的基本原理是什么？有限单元法：有限元法是从位、场所满足的偏微分方程出发，根据微分方程的解与泛函极小问题的等价性，将微分方程和其边界条件转化为相应泛函的变分问题。

其研究步骤是将研究区域按一定方式离散化，例如对二维情况，可以将地电断面分割成一系列小的三角单元，设单元内位、场呈线性变化，电性参数均匀，这时泛函是各节点位、场的二次函数，利用求极小的必要条件，即泛函对各节点位、场的变分为零，二次函数的变分为一次函数，由此可得到一个线性方程组，解此线性方程组便可求得各节点的位、场值。