瑞雷波勘探理論及其應用

序
前言
第1章 緒論
　1.1 引言
　1.2 瑞雷波勘探國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進展
　　1.2.1 瑞雷波傳播基本特性研究
　　1.2.2 瑞雷波頻散曲線正演模擬研究
　　1.2.3 瑞雷波地震波場正演模擬研究
　　1.2.4 瑞雷波野外資料采集技術(shù)研究
　　1.2.5 瑞雷波頻散曲線提取技術(shù)研究
　　1.2.6 瑞雷波頻散曲線反演技術(shù)研究
　　1.2.7 瑞雷波實際工程應用技術(shù)研究
　1.3 本書的組織結(jié)構(gòu)體系
　參考文獻
第2章 瑞雷波頻散曲線快速正演模擬
　2.1 引言
　2.2 多模式瑞雷波頻散曲線快速矢量傳遞算法
　　2.2.1 軸對稱柱面瑞雷波的頻散方程
　　2.2.2 層狀介質(zhì)中瑞雷波快速矢量傳遞算法
　2.3 高頻數(shù)值穩(wěn)定性分析
　　2.3.1 高頻數(shù)值精度丟失問題
　　2.3.2 高頻數(shù)值溢出問題
　2.4 多模式瑞雷波頻散曲線的疊加計算
　　2.4.1 穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法震源函數(shù)的描述
　　2.4.2 穩(wěn)態(tài)激振情況下各模式的位移應力及能量計算
　　2.4.3 瞬態(tài)激振情況下各模式的位移應力計算
　　2.4.4 多模式瑞雷波頻散曲線的疊加計算
　2.5 多模式瑞雷波疊加耦合機理
　　2.5.1 遞增型地質(zhì)模型
　　2.5.2 含低速軟夾層地質(zhì)模型
　　2.5.3 含高速硬夾層地質(zhì)模型
　　2.5.4 多模式瑞雷波疊加耦合機理研究的意義
　參考文獻
第3章 瑞雷波地震波場特征分析
　3.1 引言
　3.2 彈性波動方程交錯網(wǎng)格高階有限差分
　　3.2.1 二維彈性波動方程
　　3.2.2 初始條件及震源函數(shù)
　　3.2.3 交錯網(wǎng)格時間上2M階差分近似
　　3.2.4 空間導數(shù)的2N階差分精度展開式
　　3.2.5 交錯網(wǎng)格高階有限差分格式
　3.3 高階有限差分方程的穩(wěn)定性及邊界條件
　　3.3.1 高階有限差分方程的穩(wěn)定性條件
　　3.3.2 自由表面邊界條件的處理
　　3.3.3 吸收邊界條件的處理
　3.4 多模式瑞雷波地震波場特征
　　3.4.1 遞增型地質(zhì)模型
　　3.4.2 含低速軟夾層地質(zhì)模型
　　3.4.3 含高速硬夾層地質(zhì)模型
　　3.4.4 瑞雷波地震波場特征研究的意義
　參考文獻
第4章 瑞雷波頻散曲線的提取
　4.1 引言
　4.2 傾斜疊加變換算法
　　4.2.1 傳統(tǒng)傾斜疊加變換算法
　　4.2.2 傾斜疊加變換算法的改進
　　4.2.3 傾斜疊加變換算法在計算機上的實現(xiàn)
　4.3 頻率波數(shù)變換算法
　　4.3.1 瑞雷波地震記錄二維傅里葉變換
　　4.3.2 瑞雷波頻散曲線的提取
　4.4 相移法
　　4.4.1 相位譜和振幅譜的產(chǎn)生
　　4.4.2 瑞雷波頻散能量譜的產(chǎn)生
　4.5 拉冬變換算法
　　4.5.1 傳統(tǒng)拉冬變換算法
　　4.5.2 最小二乘拉冬變換算法
　　4.5.3 高分辨率線性拉冬變換算法
　參考文獻
第5章 瑞雷波頻散曲線的反演
　5.1 引言
　5.2 模式識別算法基本原理
　　5.2.1 基本概念和定理
　　5.2.2 模式識別算法基本原理及實現(xiàn)過程
　5.3 模式識別算法實施過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題
　　5.3.1 初始網(wǎng)格步長和模式的選取
　　5.3.2 擴展因子和收縮因子的選取
　　5.3.3 完全預測與完全識別策略的執(zhí)行
　　5.3.4 迭代終止標準
　5.4 模式識別算法數(shù)值仿真測試
　　5.4.1 函數(shù)Rastrigin數(shù)值仿真測試
　　5.4.2 其他典型函數(shù)數(shù)值仿真測試
　5.5 理論模型試算
　　5.5.1 兩層模型
　　5.5.2 四層模型
　　5.5.3 五層模型
　5.6 算法抗噪能力測試
　　5.6.1 兩層模型
　　5.6.2 四層模型
　　5.6.3 五層模型
　5.7 瑞雷波反演的幾個重要方面對算法的影響
　　5.7.1 頻帶范圍對算法的影響
　　5.7.2 縱波速度和密度中的誤差對算法的影響
　　5.7.3 頻點數(shù)和初始模型對算法的影響
　　5.7.4 層數(shù)和層厚度對算法的影響
　5.8 與其他非線性全局優(yōu)化算法的對比
　　5.8.1 與遺傳算法的對比
　　5.8.2 與模擬退火算法的對比
　5.9 多模式瑞雷波聯(lián)合反演
　　5.9.1 多模式瑞雷波敏感性分析
　　5.9.2 多模式瑞雷波聯(lián)合反演
　參考文獻
第6章 瑞雷波實際工程應用
　6.1 引言
　6.2 一維橫波速度剖面的反演
　　6.2.1 瑞雷波頻散曲線的提取
　　6.2.2 瑞雷波頻散曲線的反演
　6.3 二維橫波速度剖面的產(chǎn)生
　　6.3.1 多炮瑞雷波頻散曲線提取
　　6.3.2 二維橫波速度剖面的產(chǎn)生
　6.4 基于疊加頻散曲線的多模式瑞雷波反演
　　6.4.1 多模式瑞雷波疊加頻散曲線的提取
　　6.4.2 基于基階波頻散曲線的反演
　　6.4.3 基于疊加頻散曲線的反演
第7章 回顧與展望
　7.1 引言
　7.2 本書完成的主要研究工作回顧
　7.3 瑞雷波勘探今后發(fā)展方向展望
附錄A 典型數(shù)值仿真測試函數(shù)
附錄B 數(shù)值仿真測試函數(shù)源程序代碼