第一章 绪论 1
第一节 深度域地震成像技术的发展历程 1
一、地震成像技术回顾 1
二、叠前深度偏移成像技术的发展历程 2
第二节 深度域成像与时间域成像的区别 7
第三节 深度域成像技术的作用 8
第二章 高斯束叠前深度偏移成像技术 13
第一节 高斯束方法基本原理 14
一、射线中心坐标系 14
二、射线中心坐标系的属性 15
三、射线中心坐标系下高斯束函数的推导 17
四、从程函方程和输运方程到高斯束函数 23
第二节 高斯束偏移成像技术 27
一、高斯束深度偏移方法与实现 27
二、起伏地表高斯束偏移技术 48
三、束优选高斯束偏移技术 51
第三节 基于高斯束偏移的角度道集提取技术 52
一、反射张角与方位角的定义 53
二、反射张角与方位角的计算 54
第四节 模型测试及实际资料处理 56
一、3D模型高斯束偏移测试 56
二、实际资料处理 57
小结 61
第三章 逆时叠前深度偏移成像技术 63
第一节 RTM偏移算子的构建 63
一、高阶有限差分方法 63
二、紧致差分方法 72
三、完全匹配层吸收边界条件（PML） 82
四、RTM成像条件 83
第二节 RTM偏移并行策略及存储方案 85
一、基于MPI+OpenMP的并行策略 85
二、面向RTM的波场存储方案 87
第三节 RTM偏移噪音的产生与压制 91
一、RTM偏移噪声的产生机理 91
二、RTM偏移噪声的特点 92
三、RTM偏移噪声的压制 92
第四节 模型测试及实际资料处理 105
一、2D模型测试 105
二、3D模型测试 107
三、实际资料处理 115
小结 123
第四章 波动方程保幅地震偏移成像技术 125
第一节 波动方程保幅地震偏移的单程波动方程 125
第二节 傅里叶有限差分保幅叠前深度偏移 128
一、波动方程保幅偏移方法的傅里叶有限差分解法 128
二、模型数值试验与实际资料处理 137
第三节 高阶广义屏保幅叠前深度偏移 145
一、波动方程保幅偏移方法的高阶广义屏解法 145
二、模型数值试验与实际资料处理 151
第四节 双平方根方程保幅叠前深度偏移方法 159
一、DSR方程定义的单程波动方程 159
二、基于双平方根方程的保幅裂步傅里叶传播算子 160
三、共炮检距道集保幅叠前深度偏移方法 165
四、模型数值试验 167
五、实际资料处理 172
第五节 波动方程保幅叠前深度偏移与AVO分析 173
一、水平层状模型试算 173
二、断层模型试算 174
三、Marmousi2模型试算 178
小结 187
第五章 基于各向异性介质的地震偏移成像技术 189
第一节 各向异性介质基本波动理论 189
一、各向异性介质波动方程及Christoffel方程 189
二、各向异性介质中的对称性 191
三、TI介质的Thomsen参数表征 194
四、VTI介质弹性波相速度与群速度 194
五、TTI介质弹性波相速度与群速度 197
第二节 各向异性Kirchhoff叠前深度偏移成像技术 203
一、基于弹性参数的VTI介质射线追踪 203
二、基于Thomsen参数的VTI介质射线追踪 205
三、Kirchhoff叠前深度偏移原理 207
四、模型测试及实际资料试算 208
第三节 各向异性单程波波动方程偏移成像技术 214
一、各向同性介质隐函数FD流程 214
二、VTI介质的离散关系 215
三、优化的VTI介质FFD 218
四、脉冲响应 219
第四节 各向异性RTM成像技术 220
一、拟声波近似及其控制方程 221
二、从拟声波近似到纯声波近似 225
三、TI介质标量波RTM的问题分析 227
四、模型测试及实际资料试算 229
小结 233
第六章 基于GPU的深度域波动方程成像技术 235
第一节 面向地震成像计算的GPU/CPU异构并行平台 235
一、地震叠前深度偏移工业化处理的硬件需求分析 237
二、用于地震叠前深度偏移处理的CPU/GPU集群架构 239
第二节 基于GPU的波动方程叠前深度偏移技术 239
一、基于GPU的WEM实现策略 240
二、WEM的数据管理 240
三、WEM的并行设计 242
四、基于GPU的WEM程序设计 246
五、模型数值试验与实际资料试处理 248
第三节 基于GPU的RTM成像技术 252
一、基于CPU平台的并行设计 252
二、基于GPU的并行设计 253
三、模型数值试验与实际资料试处理 258
小结 259
第七章 深度域速度分析与建模技术 261
第一节 成像道集偏移速度分析技术 262
一、剩余曲率偏移速度分析技术 263
二、模型数据测试 268
第二节 成像道集层析速度反演技术 274
一、成像道集层析速度反演技术 274
二、模型数据和实际数据试验 281
第三节 初始各向异性参数提取技术 286
一、基于地震数据的初始参数提取技术 286
二、基于测井地震相结合资料的初始参数提取技术 291
三、模型数据测试与实际数据试处理 293
第四节 成像道集各向异性参数层析反演技术 297
一、成像道集各向异性层析反演技术 297
二、模型数据测试 311
第五节 深度域速度建模技术 314
一、递进式深度域速度建模技术 314
二、递进式各向异性参数建模技术 319
小结 323
第八章 结束语 324
第一节 深度域成像技术的应用前提 324
第二节 深度域成像技术的发展趋势 325
参考文献 327