任意各向异性介质多方位反射P波走时计算方法与流程

1.任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，该任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法包括：

2.根据权利要求1所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤1，假设一笛卡尔坐标系作为全局坐标系，其x3轴是垂直方向的，x1，x2轴是水平方向且相互正交；背景介质为一均匀的地层，地层底部的水平反射面与(x1，x2)平面平行；在这种情况下，p波的入射下行和反射上行射线位于垂直于反射面的平面内，并且相对于反射面法线对称。

3.根据权利要求2所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤1，针对地震波观测系统，定义局部坐标系；地震波从全局坐标系的原点处的震源s激发，在点o处反射，传播至检波器r；将点s和r所在的轴定义为局部坐标系的x′1轴，与x′1轴在同一水平面且与x′1轴垂直的轴为x′2轴，垂直于x′1轴、x′2轴的轴为x′3轴；局部坐标系的原点与震源s一致，并且还表示全局坐标系xi的原点，垂直轴x3在局部和全局两个坐标系中也是相同的；反射射线位于垂直平面(x′1，x′3)内。

4.根据权利要求1所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤2，通过局部坐标系下的a参数εx、εz、ηy以及偏移距x、反射面深度h、参考纵波速度α计算反射波走时。

5.根据权利要求4所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，步骤2包括：

6.根据权利要求5所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤21，在局部坐标系中，反射波走时t可通过以下公式进行计算：

7.根据权利要求6所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤22，根据时差分析中广泛应用的表示法，公式(1)可以改写为：

8.根据权利要求7所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤23，引入弱各向异性近似，在弱各向异性介质条件下，射线矢量与相位矢量的方向相同且位于平面(x′1，x′3)内，射线矢量n在局部坐标系中通过表示的分量为：

9.根据权利要求8所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤24，引入相速度平方近似，即通过相同方向相速度平方的一阶近似c2(n)来近似表示射线速度的平方v2(n)；局部坐标系下的p波射线速度公式：

10.根据权利要求9所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤25，对公式(11)进行进一步线性化处理，在忽略公式(11)中的a参数χy，ξ15和ξ35的影响之后，公式(11)可以改写为：

11.根据权利要求1所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤3，基于bond变换和任意各向异性理论的不同坐标系下各向异性参数直接转换，包括坐标系转换和a参数转换。

12.根据权利要求11所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤3，坐标系转换矩阵为：

13.根据权利要求12所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤3，将全局坐标系中的a参数使用上标′来与局部坐标系中的a参数进行区分：

14.根据权利要求13所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤4，通过全坐标系下的a参数εx、εz、ηy以及偏移距x、反射面深度h、参考纵波速度α和测线方位角计算反射波走时。

15.根据权利要求14所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，步骤4包括：

16.根据权利要求15所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤41，假设在平面上沿不同方向分布的地震测线，测线的走向角为以测线走向为x轴方向可以构建局部坐标系；当此坐标系向全局坐标系转换时，其转换矩阵r为：

17.根据权利要求16所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤42，局部坐标系中的a参数ε′x，η′y和ε′z可以通过以下公式转换为全局坐标系：

18.根据权利要求17所述的任意各向异性介质多方位反射p波走时计算方法，其特征在于，在步骤43，将公式(19)-(21)代入公式(13)中，可得全局坐标系下分方位反射p波走时计算公式：