[发明专利]一种三维介质条件下地震初至波旅行时的计算方法及系统

权利要求书

1.一种三维介质条件下地震初至波旅行时的计算方法，其特征在于，包括：

获取地球内部介质的三维慢度模型并进行正交立体网格剖分，生成正交立体网格剖分后的三维离散网格模型；

对所述三维离散网格模型进行初始化，建立网格化的三维慢度模型和初始化的地震初至波旅行时间场；

建立三维均匀慢度模型并计算所述三维均匀慢度模型下的地震初至波旅行时间场；

根据所述网格化的三维慢度模型、所述初始化的地震初至波旅行时间场和所述三维均匀慢度模型下的地震初至波旅行时间场计算乘积因子；

基于所述乘积因子，对所述三维离散网格模型从八个方向开展地震初至波旅行时的全局扫描迭代计算，得到当前更新的地震初至波旅行时和循环变量；

判断所述循环变量是否大于1E-6秒，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果为所述循环变量大于1E-6秒，返回所述基于所述乘积因子，对所述三维离散网格模型从八个方向开展地震初至波旅行时的全局扫描迭代计算，得到当前更新的地震初至波旅行时和循环变量的步骤；

若所述第一判断结果为所述循环变量小于或等于1E-6秒，输出所述当前更新的地震初至波旅行时作为待求取的地震初至波旅行时。

2.根据权利要求1所述的地震初至波旅行时的计算方法，其特征在于，所述获取地球内部介质的三维慢度模型并进行正交立体网格剖分，生成正交立体网格剖分后的三维离散网格模型，具体包括：

对所述地球内部介质的三维慢度模型，沿笛卡尔坐标系的x、y、z三个方向，采用dx、dy、dz的不同间距，进行正交立体网格剖分，生成正交立体网格剖分后的三维离散网格模型；其中待求取的地震初至波旅行时间场位于所述三维离散网格模型中的网格节点处，所述三维离散网格模型中每个单元网格内部为慢度值。

3.根据权利要求2所述的地震初至波旅行时的计算方法，其特征在于，所述对所述三维离散网格模型进行初始化，建立网格化的三维慢度模型和初始化的地震初至波旅行时间场，具体包括：

对所述三维离散网格模型进行初始化，赋予所述三维离散网格模型中每个单元网格内部相应的慢度值，建立所述网格化的三维慢度模型S(x,y,z)；

基于震源位置参数，赋予所述三维离散网格模型中震源点处的地震初至波旅行时为0，其他网格节点处地震初至波旅行时为1E6秒，建立所述初始化的地震初至波旅行时间场T(x,y,z)。

4.根据权利要求3所述的地震初至波旅行时的计算方法，其特征在于，所述建立三维均匀慢度模型并计算所述三维均匀慢度模型下的地震初至波旅行时间场，具体包括：

建立三维均匀慢度模型，所述三维均匀慢度模型每个空间位置的慢度值均为所述网格化的三维慢度模型S(x,y,z)震源点处的慢度值；

采用公式T₀(x,y,z)＝R(x,y,z)S₀(x,y,z)计算所述三维均匀慢度模型下的地震初至波旅行时间场；其中S₀(x，y，z)为所述三维均匀慢度模型下的慢度值；R(x,y,z)为震源点与所述三维慢度模型中任意一点间的距离；T₀(x,y,z)为所述三维均匀慢度模型下的地震初至波旅行时间场。

5.根据权利要求4所述的地震初至波旅行时的计算方法，其特征在于，所述根据所述网格化的三维慢度模型、所述初始化的地震初至波旅行时间场和所述三维均匀慢度模型下的地震初至波旅行时间场计算乘积因子，具体包括：

根据所述网格化的三维慢度模型S(x,y,z)、所述初始化的地震初至波旅行时间场T(x,y,z)和所述三维均匀慢度模型下的地震初至波旅行时间场T₀(x,y,z)，采用公式τ(x，y，z)＝T(x，y，z)/T₀(x，y，z)，T₀(x，y，z)≠0或公式τ(x，y，z)＝S(x，y，z)，T₀(x，y，z)＝0计算乘积因子τ(x,y,z)。