TTI Reflection waveform inversion based on the modified gradient sampling algorithm

Hengli Song

doi:10.1093/gji/ggag132

TTI Reflection waveform inversion based on the modified gradient sampling algorithm

2026-04-08

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DOI：10.1093/gji/ggag132

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反射波形反演（RWI）是一种用于重建低至中波数地下参数的有效方法。随着各向异性对地震数据的影响日益显著，RWI应扩展至倾斜横向各向同性（TTI）介质（TTI-RWI）以提高反演精度。与传统的各向同性或垂向横向各向同性（VTI）假设不同，TTI模型为强构造活动地质结构提供了更真实的表征。然而，TTI-RWI的实际实施面临两大挑战：首先，由于依赖波形匹配，不准确的初始模型可能导致循环跳跃并收敛至局部极小值；其次，速度与各向异性参数之间的固有耦合会导致显著的参数串扰。当先验信息有限时，这些问题往往同时存在。为应对第一个挑战，我们提出了一种改进的梯度采样算法（GSA），该算法融合全局优化信息以缓解循环跳跃，同时不增加计算成本。针对第二个挑战，我们设计了一种两阶段反演策略：首先利用GSA反演纵波垂直速度vp0，随后通过高斯-牛顿优化联合反演vp0和各向异性参数ε。所提出的TTI-RWI方法的有效性通过Overthrust模型的数值实验以及应用于实际海洋拖曳式电缆数据得以验证。

Keyword:

TTI-RWI

reflection waveform inversion

gradient sampling algorithm

anisotropic parameters

Gauss-Newton optimization

TTI Reflection waveform inversion based on the modified gradient sampling algorithm

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