Elastic multiple-scattering wavefields modeling and imaging via a vector-reflectivity formulation

doi:10.1016/j.jcp.2026.115340

Elastic multiple-scattering wavefields modeling and imaging via a vector-reflectivity formulation

2026-09-03

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DOI：10.1016/j.jcp.2026.115340

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基于Born近似线性化散射算子的反射成像反演问题通常仅描述单次散射相互作用，因此无法完整表征弹性波物理。为对多次散射波场进行建模和成像，本文提出弹性波动方程的矢量反射率表述。该表述的关键属性在于，相对于矢量反射率的非线性及线性化波传播算子均可在平滑背景速度模型中表征弹性多次散射波场。基于此矢量反射率表述，本文发展了一种无矩阵Gauss-Newton反演方法用于弹性多次散射波场成像。数值实验表明，所提矢量反射率表述可精确模拟弹性多次散射波场，且相较于传统线性化弹性反演，可提升断层和陡倾构造的反射成像精度。结果亦显示，按等效波动方程解的数量衡量，截断Gauss-Newton方案收敛速度优于有限内存Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno（L-BFGS）方法。总体而言，矢量反射率表述为波形反演提供了替代参数化方法，可利用多次散射波场进行弹性反射成像，尤其在需采用运动学精确背景速度模型重构地下反射界面的目标下具有优势。

Keyword:

Wave propagation

Multiple-scattering modeling

Gauss–Newton optimization

Inverse theory,

Elastic multiple-scattering wavefields modeling and imaging via a vector-reflectivity formulation

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