Tomografia de tempo de viagem sísmica tridimensional de alta resolução não linear

Um procedimento de inversão tomográfica é descrito e aplicado a um conjunto de dados sintéticos de refração sísmica tridimensional (3-D), demonstrando que a tomografia é capaz de determinar um modelo de velocidade densamente amostrado com grandes contrastes de velocidade. Procedimentos de modelagem direta e inversa são escolhidos para minimizar os custos computacionais da inversão. A parametrização da inversão linearizada utilizando funções definidas ao longo dos caminhos dos raios mostra que a retroprojeção simples com tamanho de pixel zero resolve exatamente o problema linear, produzindo o menor modelo para a perturbação de lentidão. Para células de grade pequenas, a retroprojeção simples se aproxima de forma precisa da solução exata e é uma solução suficiente para uma inversão não linear iterativa. Isso elimina a necessidade de armazenar ou resolver um grande sistema de equações lineares. Tempos de viagem da primeira chegada precisos são rapidamente calculados utilizando um algoritmo de diferenças finitas. A modelagem direta entre cada retroprojeção simples permite que o procedimento leve corretamente em conta as localizações dos raios. Isso se torna mais importante à medida que a resolução espacial do modelo é aprimorada. A eficiência computacional de todo o procedimento não linear permite que o modelo seja densamente amostrado, proporcionando uma imagem tomográfica tridimensional bem resolvida espacialmente. O levantamento de refração sintética foi projetado para ser similar a um levantamento 3-D publicado sobre a Dorsal Mesoatlântica. Testes baseados neste exemplo e outros mostram que a tomografia 3-D é capaz de inverter um grande conjunto de dados de tempo de viagem para uma estrutura terrestre detalhada com grandes variações laterais de velocidade e é estável na presença de dados ruidosos.