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非线性全局最优化方法在转换波静校正中的应用

卢勇旭  
【摘要】: 由于转换波资料能够提供更多的地下信息,因此转换波勘探越来越受到人们的重视。而由于转换波的传播特点,其资料处理相对于纵波的资料处理具有很多的特殊性。 静校正是地震勘探资料处理中的一项重要技术。静校正的好坏直接影响到地震资料处理的质量和解释结果。对于转换波资料处理而言,其静校正问题尤为突出。由于转换横波速度较低且低、降速带底界面与纵波的差异,其横波静校正量很大且变化剧烈,一般是纵波静校正量的2~10倍,常规的纵波静校正方法应用于转换波资料将无法得到好的效果。转换波的静校正问题十分复杂,是公认的转换波资料处理中的难点之一。解决好转换波静校正是有重要的理论意义和实际意义的。 由于转换横波的剩余静校正量较大且变化剧烈,其剩余静校正量的求解问题已不再是线性问题,而是一个多级值、多参数的非线性优化问题,这是基于线性假设的常规纵波静校正方法无法很好解决的问题。解决转换波的这种大剩余静校正量问题可以有两个思路:一是以某种方法合理的减小静校正量,使其满足线性假设条件,再利用常规方法求取静校正量;二是利用近年来发展起来的非线性全局优化算法求取静校正量。 对于第一种思路,本文对近道转换波共炮点时距曲线方程进行泰勒展开,得到了其近似的抛物线方程,据此方程将实际共炮点记录进行多项式拟合,利用实际到时减去拟合后到时得到初步静校正量,再利用常规剩余静校正求取方法求得转换横波静校正量。 对于第二种思路,本文采用了粒子群算法和模拟退火算法相结合的方法解决转换波的剩余静校正问题。粒子群算法优点是收敛速度快,但是“早熟”现象比较明显;模拟退火算法虽然全局寻优能力更强,但是其冷却进度表的确定很复杂,而且收敛时间也无法保证。将两种算法相结合,取长补短,可以较好的解决转换波剩余静校正的非线性寻优问题。


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