基于Lebedev网格的TTI介质二维三分量正演模拟

摘要

传统交错网格有限差分法是研究地震波传播规律的一种较为常用的数值模拟方法,但是在交错网格中每个变量的不同分量都是交错定义的,对于没有定义的点需要进行变量插值,从而降低了模拟精度.为此,在前人的研究基础上,推导了TTI介质二维三分量的应力 速度方程,采用Lebedev网格对其进行了高精度的差分离散处理,避免了传统交错网格在处理各向异性介质时波场插值引起的误差,提高了模拟精度,并将多轴完全匹配层吸收边界(M-PML)引入了Lebedev网格.分别对单层TTI介质和含透镜体的复杂TTI介质模型进行了正演模拟,结果表明:①由于Lebedev网格对各向异性介质的弹性波方程做离散时无需进行波场插值,与传统交错网格有限差分方法相比,模拟精度更高;对TTI介质进行模拟时可以清晰地观察到纵波、快横波和慢横波,并且快、慢横波的偏振方向相反,在单炮记录中观测到的三种波的速度特征也符合波场传播规律.②引入多轴完全匹配层(M-PML)吸收边界条件后,在不影响模拟效果的情况下边界反射现象被有效地压制.