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随着地震勘探技术的不断发展和勘探程度的不断深入,世界各地,尤其是中国的地震勘探工作的重心已经从地形平坦的平原地区转向山区、丘陵、高原、盆地等具有强烈起伏地表的地区。起伏地表不仅带来野外施工作业的困难,导致采集到的地震资料信噪比低、干扰类型复杂,而且还给处理和解释带来了极大的挑战。传统的基于水平地表假设条件的常规处理解释技术已经不能满足油气、矿产等资源勘探的社会需求。起伏地表条件下地震资料的处理解释方法是当前地震勘探的重点问题之一。 处理起伏地表,重要的途径通过静校正处理,将起伏地表校正到统一的水平面上,由此产生了层析静校正等方法。然而另一方面静校正也改变了起伏地表下地震波的传播路径。鉴于以上传统静校正方法的缺陷和不足,当前人们逐渐利用近似、填充等多种参数化途径直接对起伏地表模型进行参数化处理,进而利用层析成像获取浅层速度结构,或利用偏移成像获取浅层构造特征。 处理起伏地表的模型参数化方法有很多,如阶梯网格近似法、规则矩形网格扩展法、不等距网格剖分法、三角形网格剖分法、混合网格剖分法等。这些方法都是对起伏地表进行近似处理,有精度损失,而且容易造成正演模拟,如射线传播路径发生畸变。近年来,基于贴体网格的地形“平化”策略是一种重要的解决途径。首先利用贴体网格对起伏地表进行精确描述,然后经过坐标变换,把物理空间中上的不规则网格转换为计算空间中的规则矩形网格。该方法是一种与复杂地形完全匹配的处理起伏地形的方法,数学处理过程中能实现精度无损失。 本文在贴体网格的“平化”策略基础上,采用与地形有关的地震波动方程,利用有限差分方法进行了地震波场的数值模拟,并针对起伏地表观测的地震数据处理问题发展了逆时偏移成像方法:在地形“平化”策略与地形相关的地震波波动方程的研究基础上,采用“平化”策略下与地形有关的波动方程进行波场延拓,并应用上下行波场互相关的成像条件,基于有限差分算法实现叠前逆时偏移成像。 多个理论模型的数值模拟试验表明,以上在地形“平化”策略下的逆时偏移成像方法有良好的成像效果,展示了良好的应用前景。