Three-dimensional modeling of temporal field by radial and finite-differential methods for solving the problems of seismology
Three-dimensional modeling of temporal field allows reconstructing the kinamatics of wave processes observed in the Earth during seismic studies and determine in such a way spatial position into it of the studied objects. Modeling is also an important tool for inspection of correctness of methods fo...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | rus |
| Опубліковано: |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/183636 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| id |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-183636 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geofizicheskiy Zhurnal |
| collection |
OJS |
| language |
rus |
| topic |
seismology three-dimensional modeling temporal field finite-differential continuation eikonal equation. |
| spellingShingle |
seismology three-dimensional modeling temporal field finite-differential continuation eikonal equation. Pilipenko, V.N. Verpakhovskaya, A.O. Three-dimensional modeling of temporal field by radial and finite-differential methods for solving the problems of seismology |
| topic_facet |
seismology three-dimensional modeling temporal field finite-differential continuation eikonal equation. |
| format |
Article |
| author |
Pilipenko, V.N. Verpakhovskaya, A.O. |
| author_facet |
Pilipenko, V.N. Verpakhovskaya, A.O. |
| author_sort |
Pilipenko, V.N. |
| title |
Three-dimensional modeling of temporal field by radial and finite-differential methods for solving the problems of seismology |
| title_short |
Three-dimensional modeling of temporal field by radial and finite-differential methods for solving the problems of seismology |
| title_full |
Three-dimensional modeling of temporal field by radial and finite-differential methods for solving the problems of seismology |
| title_fullStr |
Three-dimensional modeling of temporal field by radial and finite-differential methods for solving the problems of seismology |
| title_full_unstemmed |
Three-dimensional modeling of temporal field by radial and finite-differential methods for solving the problems of seismology |
| title_sort |
three-dimensional modeling of temporal field by radial and finite-differential methods for solving the problems of seismology |
| title_alt |
Трехмерное моделирование временного ПОЛЯ лучевым и конечно-разностным методами для решения задач сейсмологии Тривимірне моделювання часового поля променевим і кінцево-різницевим методами для вирішення завдань сейсмології |
| description |
Three-dimensional modeling of temporal field allows reconstructing the kinamatics of wave processes observed in the Earth during seismic studies and determine in such a way spatial position into it of the studied objects. Modeling is also an important tool for inspection of correctness of methods for solving the inverse problem during the process of interpretation both seismological and seismic exploration data. Seismic rays which determine the direction of the flow of high-frequency part of seismic wave field energy are very important in seismology. Tracking the rays and their calculation allows solving different problems of seismology as well as checking the accuracy of results obtained while different methods of processing and interpretation of data observed on the Earth surface are used.A version of finite-differential modeling of temporal field in three-dimensional spherical Earth is based on direct net approximation of the eikonal equation and it is this approach to reconstruction of values of seismic waves arrivals to any point of Earth depths is the most stabile and as a result can guarantee correctness of solving lots of applied problems of seismology. At the same time continuation of temporal field is a part of calculative process of finite-differential migration designed at the Institute of Geophysics named after S.I.Subbotin of NAS of Ukraine and is used while processing seismic exploration data.Development of computer technologies during recent decades brought the appearance of theories, algorithms, and software-based complexes realizing the solving of three-dimensional geophysical in particular seismological problems. The paper gives theoretical foundations, algorithms, and results of application of three-dimensional temporal fields modeling developed for both radial and finite-differential methods by practical examples. |
| publisher |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/183636 |
| work_keys_str_mv |
AT pilipenkovn threedimensionalmodelingoftemporalfieldbyradialandfinitedifferentialmethodsforsolvingtheproblemsofseismology AT verpakhovskayaao threedimensionalmodelingoftemporalfieldbyradialandfinitedifferentialmethodsforsolvingtheproblemsofseismology AT pilipenkovn trehmernoemodelirovanievremennogopolâlučevymikonečnoraznostnymmetodamidlârešeniâzadačsejsmologii AT verpakhovskayaao trehmernoemodelirovanievremennogopolâlučevymikonečnoraznostnymmetodamidlârešeniâzadačsejsmologii AT pilipenkovn trivimírnemodelûvannâčasovogopolâpromenevimíkíncevoríznicevimmetodamidlâviríšennâzavdanʹsejsmologíí AT verpakhovskayaao trivimírnemodelûvannâčasovogopolâpromenevimíkíncevoríznicevimmetodamidlâviríšennâzavdanʹsejsmologíí |
| first_indexed |
2024-04-21T19:42:43Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:42:43Z |
| _version_ |
1796974642557091840 |
| spelling |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-1836362020-10-07T11:08:59Z Three-dimensional modeling of temporal field by radial and finite-differential methods for solving the problems of seismology Трехмерное моделирование временного ПОЛЯ лучевым и конечно-разностным методами для решения задач сейсмологии Тривимірне моделювання часового поля променевим і кінцево-різницевим методами для вирішення завдань сейсмології Pilipenko, V.N. Verpakhovskaya, A.O. seismology three-dimensional modeling temporal field finite-differential continuation eikonal equation. Three-dimensional modeling of temporal field allows reconstructing the kinamatics of wave processes observed in the Earth during seismic studies and determine in such a way spatial position into it of the studied objects. Modeling is also an important tool for inspection of correctness of methods for solving the inverse problem during the process of interpretation both seismological and seismic exploration data. Seismic rays which determine the direction of the flow of high-frequency part of seismic wave field energy are very important in seismology. Tracking the rays and their calculation allows solving different problems of seismology as well as checking the accuracy of results obtained while different methods of processing and interpretation of data observed on the Earth surface are used.A version of finite-differential modeling of temporal field in three-dimensional spherical Earth is based on direct net approximation of the eikonal equation and it is this approach to reconstruction of values of seismic waves arrivals to any point of Earth depths is the most stabile and as a result can guarantee correctness of solving lots of applied problems of seismology. At the same time continuation of temporal field is a part of calculative process of finite-differential migration designed at the Institute of Geophysics named after S.I.Subbotin of NAS of Ukraine and is used while processing seismic exploration data.Development of computer technologies during recent decades brought the appearance of theories, algorithms, and software-based complexes realizing the solving of three-dimensional geophysical in particular seismological problems. The paper gives theoretical foundations, algorithms, and results of application of three-dimensional temporal fields modeling developed for both radial and finite-differential methods by practical examples. Трехмерное моделирование временного поля позволяет воспроизвести кинематику волновых процессов, наблюдаемых на Земле при сейсмических исследованиях, и, таким образом, определить пространственное размещение в ней целевых объектов. Также моделирования является важным инструментом для проверки корректности методов решения обратных задач в процессе интерпретации как сейсмологических, так и сейсморазведочных данных. В сейсмологии особое значение имеют сейсмические лучи, которые определяют направление потока энергии высокочастотной части сейсмического волнового поля. Проследить лучей и их расчет позволяют решать широкий круг задач сейсмологии, а также проверять точность полученных результатов при применении различных методов обработки и интерпретации наблюдений на земной поверхности данных. Вариант скинченноризницевого моделирования временного поля в трехмерной сферической Земли основывается на непосредственном сеточной аппроксимации уравнения эйконала, и именно этот подход к определению значений времени прихода сейсмических волн в каждую точку земных глубин является устойчивым, а следовательно, может гарантировать корректность решения многих прикладных задач сейсмологии. В то же время продолжение временного поля является частью вычислительного процесса скинченноризницевои миграции, которая разработана в Институте геофизики им. С. И. Субботина НАН Украины и которую используют при обработке данных сейсморазведки. В течение последних десятилетий с развитием компьютерных технологий связано появление теорий, алгоритмов и программных комплексов, которые позволили реализовать решения трехмерных геофизических, в частности сейсмологических, задач. В статье приведены теоретические основы, алгоритмы и результаты применения разработанных вариантов трехмерного моделирования временных полей как лучевой, так и скинченноризницевим методом на практических примерах. Тривимірне моделювання часового поля дає змогу відтворити кінематику хвильових процесів, які спостерігаються в Землі при сейсмічних дослідженнях, і, таким чином, визначити просторове розміщення в ній цільових об'єктів. Також моделювання є важливим інструментом для перевірки коректності методів розв'язання обернених задач у процесі інтерпретацій як сейсмологічних , так і сейсморозвідувальних даних. У її особливе значення мають сейсмічні промені, які визначають напрямок потоку енергії високочастотної частини сейсмічного хвильового поля. Простеження променів та їх розрахунок дають змогу розв'язувати широке коло завдань сейсмології, а також перевіряти точність отриманих результатів при застосуванні різних методів обробки та інтерпретації спостережених на земній поверхні даних. Варіант скінченно-різницевого моделювання часового поля у тривимірний сферичній Землі ґрунтується на безпосередній сітковий апроксимації рівняння ейконалу, та саме цей підхід до визначення значень часу приходу сейсмічних хвиль у кожну точку земних глибин є найстійкішим, а отже, може гарантувати коректність розв'язання багатьох прикладних завдань її. Водночас продовження часового поля е частиною обчислювального процесу скінченно-різницевої міграцій, яка розроблена в Інституті геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України і яку використовують при обробці даних сейсморозвідки. Протягом останніх десятиліть з розвитком комп'ютерних технологій пов'язана поява теорій, алгоритмів та програмних комплексів, які дали змогу реалізувати розв'язання тривимірних геофізичних, зокрема сейсмологічних, задач. У статті наведено теоретичні основи, алгоритми та результати застосування роз роблених варіантів тривимірного моделювання часових полів як променевим, так і скінченно-різницевим методом на практичних прикладах. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2019-11-15 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/183636 10.24028/gzh.0203-3100.v41i5.2019.183636 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 41 No. 5 (2019); 3-26 Геофизический журнал; Том 41 № 5 (2019); 3-26 Геофізичний журнал; Том 41 № 5 (2019); 3-26 2524-1052 0203-3100 rus https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/183636/195471 Copyright (c) 2020 Geofizicheskiy Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |