地震反演基本知识

基本概念

1. 地震数据

   波向地下传播时，由于地下结构不同导致地震波会反射回地表，通过在地表设置检波器收集到的波数据即为地震数据。

2. 速度模型

   在地震反演中，我们用速度模型来描述地下地质结构，不同的介质波的传播速度不一样，故而可以由速度模型反推介质成分。

3. 波阻抗（Impedance）

   波阻抗等于速度乘密度，波阻抗越大代表要产生单位振动速度所需的应力越大。

4. 反射系数

   反射系数代表地震波在地下不同介质界面上发生折射、反射的能量损失程度。计算公式为

   $$r_i = \frac{AI_{i+1} - AI_{i}}{AI_{i+1} + AI_i},\tag{1}$$

   其中$AI$代表波阻抗。

5. 地震褶积

   其实就是子波和反射系数进行卷积运算，一般是在时间域进行运算。本质是把反射系数序列作为一个函数，是地震波传播的数字信号模拟。可以理解为地震波在地下垂直传播过程，在经过不同界面时和反射系数进行叠加。