本申請涉及地震勘探領(lǐng)域，尤其是涉及一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法、裝置以及計算機存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

坡印廷(即poynting)矢量是能流密度矢量。其中，坡印廷矢量用來表示單位時間內(nèi)穿過垂直于此矢量方向的單位表面的電磁場能量。其矢量值為電場強度與磁場強度的叉乘，方位代表電磁波的傳播方向。

yoon和marfurt(2003)將坡印廷矢量引入地震勘探領(lǐng)域，給出了地震波場中的坡印廷矢量的計算公式，并利用炮點波場的坡印廷矢量和檢波點波場的坡印廷矢量輸出波場的反射角，繼而生成adcigs道集。其中，求取的adcigs道集可以對rtm算法進行約束。

yoon和marfurt(2006)提出使用坡印廷矢量法對互相關(guān)成像時的成像角度進行限制，本質(zhì)上是消除特定角度的成像，對成像結(jié)果進行一個角度域的濾波，從而消除低頻噪音。

現(xiàn)有技術(shù)中，坡印廷矢量代表整個波場中的能流密度的傳播方向，求取的傳播方向也是整個波場的傳播方向。對于復(fù)雜介質(zhì)或者各向異性介質(zhì)中彈性波的相關(guān)計算，由于各種波型耦合，波前重疊，求取的整個波場的坡印廷矢量中的傳播方向并不是正確的地震波的傳播方向，因而影響adcigs道集的生成，從而影響使用adcigs道集進行成像的質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法、裝置以及計算機存儲介質(zhì)，以解決上述的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法、裝置以及計算機存儲介質(zhì)，該確定地震波場的坡印廷矢量的方法包括：

構(gòu)建地下炮點正傳波場以及檢波點反傳波場；

判斷傳播所述正傳波場以及所述反傳波場的介質(zhì)類型；

當(dāng)所述介質(zhì)為各向同性介質(zhì)時，根據(jù)預(yù)設(shè)的方程解耦算法，對所述正傳波場和或所述反傳波場進行縱橫波場分離，以及當(dāng)所述介質(zhì)為非均勻各向異性時，根據(jù)預(yù)設(shè)的變異函數(shù)idw插值算法，對所述正傳波場和或反傳波場進行縱橫波場分離；

對分離出的縱波波場和或橫波波場在上下左右四個方向進行分解，得到所述縱波波場和或所述橫波波場的多個方向波波場；

從所述多個方向波波場中選擇出多個方向波波場，并計算選擇出的方向波波場的坡印廷矢量。

在一可選的實施方式中，所述對分離出的縱波波場和或橫波波場在上下左右四個方向進行分解包括：

對分離出的縱波波場和橫波波場進行上下方向的方向波分離，得到對應(yīng)的上行方向波波場和下行方向波波場；

對上行方向波波場和下行方向波波場進行左右方向的方向波分離，得到對應(yīng)的左上行、左下行方向波波場，和右上行、右下行方向波波場。

在一可選的實施方式中，所述對分離出的縱波波場進行上下方向的方向波分解，包括：

將分離出的縱波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

在z方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的縱波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域縱波波場；

從所述波數(shù)域縱波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行z方向上的反傅里葉變換，得到縱波波場的下行方向波波場；并從所述波數(shù)域縱波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行z方向上的反傅里葉變換，得到所述縱波波場的上行方向波波場。

在一可選的實施方式中，所述對上行方向波波場進行左右方向的方向波分解，包括：

將所述縱波波場的上行方向波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

在x方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的所述縱波波場的上行方向波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域縱波波場；

從所述波數(shù)域縱波波場的上行方向波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到所述縱波波場的右上行方向波波場；并從所述波數(shù)域縱波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到所述縱波波場的左上行方向波波場。

在一可選的實施方式中，所述對下行方向波波場進行左右方向的方向波分解，包括：

將所述縱波波場的下行方向波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

在x方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的所述縱波波場的下行方向波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域縱波波場；

從所述波數(shù)域縱波波場的下行方向波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行x方向下的反傅里葉變換，得到所述縱波波場的右下行方向波波場；并從所述波數(shù)域縱波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行x方向下的反傅里葉變換，得到所述縱波波場的左下行方向波波場。

在一可選的實施方式中，所述對分離出的橫波波場進行上下方向的方向波分解，包括：

將分離出的橫波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

在z方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的橫波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域橫波波場；

從所述波數(shù)域橫波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行z方向上的反傅里葉變換，得到橫波波場的下行方向波波場；并從所述波數(shù)域橫波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行z方向上的反傅里葉變換，得到所述橫波波場的上行方向波波場。

在一可選的實施方式中，所述對上行方向波波場進行左右方向的方向波分解，包括：

將所述橫波波場的上行方向波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

在x方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的所述橫波波場的上行方向波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域橫波波場；

從所述波數(shù)域橫波波場的上行方向波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到所述橫波波場的右上行方向波波場；并從所述波數(shù)域橫波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到所述橫波波場的左上行方向波波場。

在一可選的實施方式中，所述對下行方向波波場進行左右方向的方向波分解，包括：

將所述橫波波場的下行方向波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

在x方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的所述橫波波場的下行方向波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域橫波波場；

從所述波數(shù)域橫波波場的下行方向波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行x方向下的反傅里葉變換，得到所述橫波波場的右下行方向波波場；并從所述波數(shù)域橫波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行x方向下的反傅里葉變換，得到所述橫波波場的左下行方向波波場。

在一可選的實施方式中，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的變異函數(shù)idw插值算法，對在所述目標(biāo)地層的非均勻各向異性介質(zhì)中傳播的正傳波場和或反傳波場進行縱橫波場分離，包括：

當(dāng)在非均勻各向異性介質(zhì)下時，利用傅里葉變換分別將各時刻的所述正傳波場和或反傳波場由空間域變換至波數(shù)域；

選取n個參考模型，根據(jù)所述參考模型計算分離算子，并在波數(shù)域利用自褶積組合窗函數(shù)對所述分離算子進行截斷優(yōu)化；

在波數(shù)域利用所述分離算子對所述參考模型下的所述正傳波場和或反傳波場進行分離，得到所述參考模型下的分離后的所述縱橫波波場；

將所述參考模型下的分離后的縱橫波波場由波數(shù)域變換至空間域，n個所述參考模型對應(yīng)得到n個所述參考模型下的分離后的縱橫波波場，n為正整數(shù)；

在空間域，利用變異函數(shù)改進idw插值算法并根據(jù)改進后的所述idw插值算法計算n個參考模型的權(quán)重系數(shù)，對n個所述參考模型下的分離后的縱橫波波場進行加權(quán)插值處理，得到最終分離后的縱波波場和橫波波場。

在一可選的實施方式中，所述選取n個參考模型，包括：

遍歷待數(shù)值模擬初始模型的多個各向異性參數(shù)，并利用變異函數(shù)的臨界值進行約束，選取在所述臨界值范圍內(nèi)出現(xiàn)概率最大的參考點，根據(jù)所述參考點搜索得到所述參考模型。

在一可選的實施方式中，所述參考模型的權(quán)重系數(shù)通過所述變異函數(shù)計算得到。

在一可選的實施方式中，所述變異函數(shù)的獲取方法包括：

通過計算所述初始模型的各向異性參數(shù)分布的變異函數(shù)值，擬合得到所述初始模型的變異函數(shù)。

在一可選的實施方式中，所述矢量成像為彈性波逆時偏移成像。

本申請還提供了一種確定地震波場的坡印廷矢量的裝置，包括：

構(gòu)建單元，用于構(gòu)建地下炮點正傳波場以及檢波點反傳波場；

分離單元，用于判斷傳播所述正傳波場以及所述反傳波場的介質(zhì)類型；當(dāng)所述介質(zhì)為各向同性介質(zhì)時，根據(jù)預(yù)設(shè)的方程解耦算法，對所述正傳波場和或所述反傳波場進行縱橫波場分離，以及當(dāng)所述介質(zhì)為非均勻各向異性時，根據(jù)預(yù)設(shè)的變異函數(shù)idw插值算法，對所述正傳波場和或反傳波場進行縱橫波場分離；對分離出的縱波波場和或橫波波場在上下左右四個方向進行分解，得到所述縱波波場和或所述橫波波場的多個方向波波場；

計算單元，從所述多個方向波波場中選擇出多個方向波波場，并計算選擇出的方向波波場的坡印廷矢量。

本申請還提供了一種計算機存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟：

構(gòu)建地下炮點正傳波場以及檢波點反傳波場；

判斷傳播所述正傳波場以及所述反傳波場的介質(zhì)類型；

當(dāng)所述介質(zhì)為各向同性介質(zhì)時，根據(jù)預(yù)設(shè)的方程解耦算法，對所述正傳波場和或所述反傳波場進行縱橫波場分離，以及當(dāng)所述介質(zhì)為非均勻各向異性時，根據(jù)預(yù)設(shè)的變異函數(shù)idw插值算法，對所述正傳波場和或反傳波場進行縱橫波場分離；

對分離出的縱波波場和或橫波波場在上下左右四個方向進行分解，得到所述縱波波場和或所述橫波波場的多個方向波波場；

從所述多個方向波波場中選擇出多個方向波波場，并計算選擇出的方向波波場的坡印廷矢量。

本申請的方法可以將耦合的彈性波進行縱橫波的分離以及上下左右方向波的分解以得到多個方向波，然后在此基礎(chǔ)上計算該多個方向波的坡印廷矢量；然后，利用其坡印廷矢量輸出波場的反射角，繼而生成adcigs道集，防止因不同的波型以及方向波的耦合和或疊加導(dǎo)致彈性波傳播方向求取不準(zhǔn)，影響角度道集的生成以及后期的速度分析處理。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請的實施例提供的一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法的流程圖；

圖2為本申請的實施例提供的一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法中采用變異函數(shù)idw插值算法將獲取到的所述彈性波分離為縱波和橫波的流程圖；

圖3為本申請的實施例提供的一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法中采用變異函數(shù)idw插值算法過程中如何得到自褶組合窗函數(shù)的流程圖；

圖4為本申請的實施例提供的一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法中將縱波分離為上行縱波和下行縱波的流程圖；

圖5為本申請的實施例提供的一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法中上行橫波分離為左上行橫波和右上行橫波的流程圖；

圖6為本申請的實施例提供的一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法中下行橫波分離為左下行橫波和右下行橫波的流程圖；

圖7為本申請的實施例提供的一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法中橫波分離為上行橫波和下行橫波的流程圖；

圖8為本申請的實施例提供的一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法中上行橫波分離為左上行橫波和右上行橫波的流程圖；

圖9為本申請的實施例提供的一種確定地震波場的坡印廷矢量的方法中下行橫波分離為左下行橫波和右下行橫波的流程圖；

圖10(a)為本申請的實施例1中彈性波在x分量上的坡印廷矢量的示意圖；

圖10(b)為本申請的實施例1中分離出來的縱波在x分量上的坡印廷矢量的示意圖；

圖10(c)為本申請的實施例1中分離出來的橫波在x分量上的坡印廷矢量的示意圖；

圖10(d)為本申請的實施例1中彈性波在z分量上的坡印廷矢量的示意圖；

圖10(e)為本申請的實施例1中分離出來的縱波在z分量上的坡印廷矢量的示意圖；

圖10(f)為本申請的實施例1中分離出來的橫波在z分量上的坡印廷矢量的示意圖；

圖11(a)為本申請實施例2中的點脈沖波的坡印廷矢量；

圖11(b)-11(c)為圖11(a)中的點脈沖波在進行縱橫波地分離后得到的坡印廷矢量；

圖11(d)-11(g)為本申請實施例2中在將縱橫波分離出的基礎(chǔ)上再進行上下左右方向波的分離后計算得出的坡印廷矢量；

圖12a為marmousi2模型各向異性參數(shù)分布及選取的參考模型；

圖12b為marmousi2模型各向異性參數(shù)分布及選取的參考模型；

圖12c為marmousi2模型各向異性參數(shù)分布及選取的參考模型；

圖12d為marmousi2模型各向異性參數(shù)分布及選取的參考模型；

圖13為本申請的實施例中變異函數(shù)idw算法插值運算過程中選取的參考模型中的局部極值；

圖14為本申請的實施例中變異函數(shù)idw算法插值運算過程中選取的參考模型；

圖15為本申請的實施例提供的坡印廷矢量計算裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護的范圍。

wang和mcmechan(2015)引入縱波應(yīng)力，分別求取了各向同性介質(zhì)中的縱波和橫波的poynting矢量，分別代表縱波和橫波的傳播方向。然而，本申請的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，其只是對縱橫波進行解耦，以避免多波型的耦合對坡印廷矢量計算的影響，而沒有考慮多個方向波重疊對對坡印廷矢量計算的影響。

此外，wang等(2016)在求取坡印廷矢量矢量之前，分別進行縱橫波的分離和上下方向波的分解，以避免多波前的混雜及多波型的耦合對坡印廷矢量計算的影響。然而，本申請的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，其縱橫波分離方案是采用zhang和mcmechan(2010)的矢量分離算法，計算量巨大；且只是進行了上下兩個方向的方向波分解，沒有考慮左右方向波的分解；因此，對于存在垂直構(gòu)造，其方案存在一定的局限，求取的坡印廷矢量在特定地質(zhì)條件下可能存在不準(zhǔn)確的情況。綜合上述內(nèi)容可知，不同的研究人員已經(jīng)從不同的方面來試圖解決坡印廷矢量計算的準(zhǔn)確性，但各種方法的效果不佳或者無法在特定的條件下使用。

有鑒于此，為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本申請的發(fā)明人提供了本申請的技術(shù)方案，具體請參見下文本申請實施例。

圖1為本發(fā)明的實施例提供的確定地震波場的坡印廷矢量的方法的流程示意圖，參照圖1所示，可以包括以下步驟：

s101：構(gòu)建地下炮點正傳波場以及檢波點反傳波場；

s102：判斷傳播正傳波場以及反傳波場的介質(zhì)類型；

s103：當(dāng)介質(zhì)為各向同性介質(zhì)時，根據(jù)預(yù)設(shè)的方程解耦算法，對正傳波場和或反傳波場進行縱橫波場分離；當(dāng)介質(zhì)為非均勻各向異性時，根據(jù)預(yù)設(shè)的變異函數(shù)idw插值算法，對正傳波場和或反傳波場進行縱橫波場分離；

s104：對分離出的縱波波場和橫波波場在上下左右四個方向進行分解，得到所述縱波波場和/或所述橫波波場的多個方向波波場；

s105：從所述多個方向波波場中選擇出至少一方向波波場，并計算選擇出的所述多個方向波波場的坡印廷矢量。

本申請的方法可以將彈性波進行縱橫波的分離以及上下左右方向波分解，然后計算所有方向波波場的坡印廷矢量；然后，利用坡印廷矢量輸出波場的反射角，繼而生成對應(yīng)的adcigs道集，此方法避免了波前重疊，波型耦合對波傳播方向求取帶來的影響，生成的adcigs道集更加準(zhǔn)確，成像效果更好。

idw(inversedistanceweighted)是一種常用而簡便的空間插值方法。它以插值點與樣本點間的距離為權(quán)重進行加權(quán)平均，離插值點越近的樣本點賦予的權(quán)重越大。例如，設(shè)平面上分布一系列離散點，已知其坐標(biāo)和值為xi，yi,zi(i＝1，2，…，n)通過距離加權(quán)值求z點值。

具體的，以marmousi2模型為例，圖12a到圖12d以及圖13為marmousi2模型各向異性參數(shù)分布及選取的參考模型示意圖。從上圖可知，marmousi2模型的各向異性參數(shù)的空間分布是不均勻的。在實際的計算過程中，各向同性介質(zhì)不需要考慮兩點之間的距離，因為對于各向同性介質(zhì)，每個點都是一樣的。但對于各向異性介質(zhì)，每個點都是不同的。兩點之間具有一定的距離，該距離代表的是一種相似性，假設(shè)越近的點相似性越大。因此，我們需要插值一個點，可以對它周圍較近的點進行加權(quán)插值得到，越近的點權(quán)重越大。該方法是反距離插值(idw)算法的一個應(yīng)用，但該算法沒有考慮空間變異性。因此，我們的方法還考慮空間變異性，并基于該變異性采用變異函數(shù)的idw插值算法，進而能在縱橫波分離時提高分離質(zhì)量，從而提高成像質(zhì)量。

其中，變異函數(shù)是兩個點之間的距離函數(shù)，不僅描述了空間距離，也描述了兩點的空間變異性，采用變異函數(shù)的插值計算可以更加地準(zhǔn)確。變異函數(shù)的具體求解過程將會在下文闡述。

參照圖2所示，s103步驟還包括以下幾個子步驟：

s201：當(dāng)在非均勻各向異性介質(zhì)下時，利用傅里葉變換分別將各時刻的所述彈性矢量波場波場由空間域變換至波數(shù)域；

s202：選取n個參考模型，根據(jù)所述參考模型計算分離算子，并在波數(shù)域利用自褶積組合窗函數(shù)對所述分離算子進行截斷優(yōu)化；

s203：在波數(shù)域利用所述分離算子對所述參考模型下的所述彈性波場進行分離，得到所述參考模型下的分離后的所述縱橫波波場；

s204：將所述參考模型下的分離后的縱橫波波場由波數(shù)域變換至空間域，n個所述參考模型對應(yīng)得到n個所述參考模型下的分離后的縱橫波波場，n為正整數(shù)；

s205：在空間域，利用變異函數(shù)插值理論，計算n個參考模型的權(quán)重系數(shù)，對n個所述參考模型下的分離后的縱橫波波場進行加權(quán)插值處理，得到最終分離后的縱波波場和橫波波場。

本發(fā)明實施例中，在波數(shù)域利用分離算子分離波場，在空間域運用基于變異函數(shù)的idw算法插值運算得到最終分離后的波場，可以有效降低波場分離的計算復(fù)雜度。本發(fā)明實施例中，在波數(shù)域采用自褶積組合窗函數(shù)截斷分離算子，再分離波場，可以提高波場分離的效率，可以保證截斷得到的分離算子的準(zhǔn)確度更高。

具體的，可以通過遍歷待數(shù)值模擬初始模型的多個各向異性參數(shù)，并利用變異函數(shù)的臨界值r進行約束，選取在所述臨界值范圍內(nèi)出現(xiàn)概率最大的參考點，根據(jù)所述參考點搜索得到上述參考模型(參看圖14和圖15所示)。

圖3是本發(fā)明一實施例中獲取自褶積組合窗函數(shù)的方法的流程示意圖。如圖3所示，可包括以下步驟：

s301：選擇主瓣和旁瓣性能高于設(shè)定閾值的窗函數(shù)作為原始窗函數(shù)；

s302：對原始窗函數(shù)做l次自褶積運算得到自褶積后的窗函數(shù)，其中，l為正整數(shù)；

s303：對自褶積后的窗函數(shù)與原始窗函數(shù)進行加權(quán)運算，得到所述自褶積組合窗函數(shù)。

在上述實施例中，對選定的原始窗函數(shù)進行自褶積運算，自褶積運算使得原始窗函數(shù)的主瓣性能變差，旁瓣性能變好，然后根據(jù)當(dāng)前的需要對原始窗函數(shù)和自褶積后的窗函數(shù)進行加權(quán)運算，從而得到一個滿足要求的窗函數(shù)。利用該種自褶積組合窗函數(shù)的到的分離算子可以提高波場分離的精度和穩(wěn)定性。

在上述步驟s302中，進行加權(quán)運算的加權(quán)系數(shù)可以具備特點：在確定需要主瓣性能優(yōu)先的情況下，原始窗函數(shù)的加權(quán)系數(shù)高于自褶積后的窗函數(shù)的加權(quán)系數(shù)；在確定需要旁瓣性能優(yōu)先的情況下，自褶積后的函數(shù)的加權(quán)系數(shù)高于原始窗函數(shù)的加權(quán)系數(shù)。以此在維持適當(dāng)?shù)闹靼陮挾鹊那疤嵯?，可以盡可能增大旁瓣衰減。

為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更容易理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將以一具體實施例說明變異函數(shù)idw插值算法以及該步驟的子步驟。

對于非均勻各向異性而言，理論上每個采樣點都需要根據(jù)相應(yīng)的各向異性參數(shù)計算偏振向量，才能獲得更好的分離結(jié)果，但是這樣處理計算量太大，因此，可以從初始模型中選擇出n個參考模型，分別在波數(shù)域進行矢量波場(彈性波)分離，然后反變換回空間域，根據(jù)事先計算好的權(quán)重系數(shù)，重構(gòu)初始模型的分離結(jié)果。

因此，考慮到引入描述區(qū)域化變量的空間結(jié)構(gòu)性變化和隨機性變化的變異函數(shù)，代替兩點之間的距離計算權(quán)重系數(shù)。具體的，可以按照以下公式計算初始模型各向異性參數(shù)分布的變異函數(shù)值：

其中，μ(h)表示變異函數(shù)值，φ＝f[δ+2(ε-δ)sin²(α-θ)]sin2(α-θ)，ε、δ表示ti介質(zhì)各向異性的系數(shù)，θ表示tti介質(zhì)對稱軸的傾角，表示插值參考點的位置增量，i＝1,2...n，其中，n表示插值參考點的個數(shù)。

在計算得到多個分散的變異函數(shù)值后，根據(jù)這多個變異函數(shù)值進行擬合，得到理論變異函數(shù)模型。

然后，按照以下公式計算各個參考模型的權(quán)重系數(shù)：

其中，w^k表示權(quán)重系數(shù)，(εk,δk,θk)表示插值參考點。

上述表示位置增量，對于每一個都可以計算出一個以不同的的模為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，繪制點圖，由繪制的點圖可以發(fā)現(xiàn)：空間距離越小，變異性越小，越大，變異性越大，當(dāng)增大到一個臨界值r時，兩個數(shù)值相互之間基本不會有太大的影響了，這也就表明在選取參考點，或者需要擬合的點的時候，應(yīng)該在r范圍內(nèi)選取，否則選取的點沒有太多的實際意義。例如：可以根據(jù)初始的參考模型計算得到多個分散的變異函數(shù)值，對得到的多個分散的變異函數(shù)值進行擬合得到理論變異函數(shù)模型，再根據(jù)擬合得到的變異函數(shù)模型確定變異函數(shù)中各個參數(shù)的參數(shù)值，遍歷初始模型中不同數(shù)值的ε、δ、θ出現(xiàn)的概率，選取在擬合的變異函數(shù)臨界值之內(nèi)的，出現(xiàn)概率最大的點作為插值參考點。

下面結(jié)合一個具體的實施例進行說明，然而值得注意的是，該具體實施例僅是為了更好地說明本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。

基于偏振特性對矢量波場進行分離的過程中所存在的一個不可避免的問題是如何在保證計算效率的前提下，讓波場更準(zhǔn)確地投影到相應(yīng)的偏振方向上。在波數(shù)域，稱之為投影，而在空間域，稱之為空間濾波。

在各向同性介質(zhì)中，矢量波場的分離效果僅與微分算子的精度有關(guān)，精度越高，分離效果越好，同時計算量也增大。然而，在各向異性介質(zhì)中，矢量波場的分離效果主要與各向異性參數(shù)和擬微分算子的精度這兩個因素有關(guān)，考慮到在ti介質(zhì)中，地震波動力學(xué)特征可以表示為各向同性部分與各向異性部分的疊加，可以通過christoffel方程計算得到偏振向量，然后將其分解為波數(shù)向量與偏轉(zhuǎn)向量之和。

其中，偏轉(zhuǎn)向量是以波數(shù)為自變量的函數(shù)，具有空間分布特性，在波數(shù)域利用常規(guī)二項式窗函數(shù)和gauss窗函數(shù)截斷逼近擬微分算子，并在空間域利用idw算法去插值偏振向量的各向異性部分，以降低波場分離的計算量，從而提高波場分離的效率與精度。

具體而言，影響基于偏振特性分離矢量波場的技術(shù)的因素主要有兩個：其一是截斷窗函數(shù)的幅頻響應(yīng)特性，窗函數(shù)的幅頻響應(yīng)的主瓣形狀控制著過渡帶的范圍，也就是頻譜覆蓋范圍，旁瓣的形狀決定了差分算子逼近微分算子的偏差程度，主瓣和旁瓣性能直接影響到了逼近的精度；其二是插值算法的插值效果，對于一種插值算法，既要求其有較高的插值精度，又需要較少的計算量，idw算法執(zhí)行效率較高，但是僅考慮到兩點之間的距離計算權(quán)重，因此插值精度并不是很高，因此需要需求一種在保證執(zhí)行效率的情況下，又可以提高插值精度的插值算法。

在本例中，提出了一種矢量波場分離方法，主要是為了解決一下兩個問題：一是截斷窗函數(shù)的選擇，二是插值算法的選擇。

首先，因為窗函數(shù)幅度響應(yīng)的主瓣和旁瓣性能直接影響著差分逼近擬微分算子的精度問題，如果想設(shè)計合適的窗函數(shù)，首先要明白主瓣和旁瓣的性能如何影響逼近精度，其次是要研究如何去控制主瓣和旁瓣。然后，是插值算法的選擇，將空間插值算法的優(yōu)化引入矢量波場分離技術(shù)，因為對于非均勻各向異性介質(zhì)，如果每一個點都計算一次擬微分算子，分離矢量波場有更好的效果，但是，這將耗費巨大的計算量，假設(shè)擬微分算子的大小是n²，模型的大小是n²，那么對模型進行矢量波場分離的計算量是2n²n²，這遠遠大于m階精度的有限差分法2mn²的計算量，n<m。因此需要利用一種插值算法，在空間域通過插值的形式重構(gòu)初始模型的分離結(jié)果。

在本例中，所依據(jù)的基本原理是：在各向同性介質(zhì)中，應(yīng)用helmholtz定理，分別對波場求取散度和旋度，以分離縱橫波，有如下公式：

p＝▽·u,

s＝▽×u。

在波數(shù)域可以表示為：

p＝▽·u＝ikxux+ikzuz；

s＝▽×u＝ikzux-ikxuz。

由上述公式可以看出，在各向同性介質(zhì)中，p波是矢量波場在波數(shù)方向的投影，s波是矢量波場在垂直波數(shù)方向的投影，p波的偏振向量為(kx,kz)，s波的偏振向量與其正交，因而為(kz,-kx)。

對于各向異性介質(zhì)，通過各向異性介質(zhì)相對應(yīng)的christoffel方程，也可以得到各向異性介質(zhì)中縱橫波的偏振向量，以二維tti介質(zhì)為例，tti介質(zhì)對應(yīng)的christoffel方程為：

其中：

其中，c11,c15,c33,c35,c55表示彈性系數(shù)張量，kx,kz表示歸一化波數(shù)，γ表示christoffel矩陣，上述公式是典型的特征值和特征向量的問題，為使公式有非零解，就要使系數(shù)行列式為零，因此可以求得偏振向量p＝(px,pz)，這是kx,kz的函數(shù)，將ip反變換回空間域，便可以得到擬微分算子l，l也稱作空間濾波算子。

現(xiàn)在引入表征ti介質(zhì)(橫向各向同性介質(zhì))各向異性的thomsen系數(shù)vp0,vs0,ε,δγ,，其中，vp0,vs0,ε,δ與qp波和qsv波有關(guān)，vs0,γ與qsh波有關(guān)，因為qsh波是解耦的，因此矢量波場的分離僅需要vp0,vs0,ε,δ這四個參數(shù)。以二維tti介質(zhì)(具有傾斜對稱軸的橫向各向同性介質(zhì))為例，還需引入ti介質(zhì)對稱軸的傾角θ。在ti介質(zhì)中，地震波動力學(xué)特征由兩部分組成，第一個部分是各向同性的部分，第二個部分為各向異性的部分，可以將其近似表示為：

k≈k^iso+l(ε,δ)+q(ε,δ,vs0)(4)

其中，k表示地震波的動力學(xué)特征，k^iso表示各向同性部分，ε＝δ＝0；l(ε,δ)+q(ε,δ,vs0)表示各向異性部分，l(ε,δ)表示線性部分，q(ε,δ,vs0)表示非線性部分。對于偏振向量，同樣適用于上述近似公式，即，ti介質(zhì)中的qp波和qsv波的偏振向量也由兩部分組成：各向同性部分和各向異性部分。

對于各向同性部分，可以采用常規(guī)的有限差分算子的優(yōu)化方法，即：使用窗函數(shù)截斷方法或者最優(yōu)化方法，這兩種方法的本質(zhì)都是類似的，都是希望在更高的波數(shù)范圍達到一個較好的逼近精度。

對于各向異性部分，理論上每一個采樣點都需要根據(jù)相應(yīng)的各向異性參數(shù)計算偏振向量，以獲得更好的分離效果，但這必然會帶來海量的計算量，因此，考慮到采用插值的方式，即：從初始模型中選擇n個參考模型，分別在波數(shù)域進行矢量波場分離，然后再反變換回空間域，再根據(jù)事先計算好的權(quán)重系數(shù)，重構(gòu)初始模型的分離結(jié)果。既然是插值算法，插值的精度和插值算法的執(zhí)行效率都是需要考慮的因素，idw插值僅考慮到兩點之間的距離計算權(quán)重，插值精度較差，且僅對均勻模型適用性較好，因此可以考慮引入描述區(qū)域化變量的空間結(jié)構(gòu)性變化和隨機性變化的變異函數(shù)，代替兩點之間的距離，計算權(quán)重系數(shù).

對上述內(nèi)容具體闡述如下：

1、各向同性部分：

一個帶限的連續(xù)信號f(x)在x＝0處的導(dǎo)數(shù)，可以被以一個均勻采樣的信號fn表示為：

存在一個長度為n+1點的窗函數(shù)，n為偶數(shù)，去截斷上述兩個公式，并經(jīng)過一些簡單的處理，可以得到有限差分算子：

其中：

為了優(yōu)化有限差分算子逼近微分算子的精度，可以選擇chebyshev窗函數(shù)去截斷：

其中，r表示紋波率，代表旁瓣的衰減程度，n+1表示窗的長度，n為偶數(shù)。

不同窗函數(shù)幅頻響應(yīng)的主瓣和旁瓣性能影響著差分的逼近精度，具體影響方式包括：

1)主瓣大小和過渡帶寬有關(guān)：主瓣窄，則過渡帶窄，使用該窗函數(shù)截斷逼近的有限差分算子的精度誤差的譜覆蓋范圍大，可以用低階算子達到高階的精度，主瓣寬，則過渡帶寬，使用該窗函數(shù)截斷逼近的有限差分算子的精度誤差的譜覆蓋范圍大。

2)旁瓣衰減和逼近精度穩(wěn)定性的關(guān)系：旁瓣的衰減直接影響到了窗函數(shù)截斷逼近的有限差分算子的精度誤差的穩(wěn)定性，旁瓣衰減越大，逼近精度誤差波動越小，穩(wěn)定性高，旁瓣衰減越小，逼近精度誤差波動越大，穩(wěn)定性低。

2、各向異性部分：

ti各向異性介質(zhì)中，地震波的偏振向量的各向異性部分由線性部分和非線性部分構(gòu)成，對于tti介質(zhì)，去掉非線性部分，也就是在弱各向異性的條件下，qp波的偏振角可以被近似表示為：

vp＝α+f[δ+2(ε-δ)sin²(α-θ)]sin2(α-θ)(12)

其中，α表示相角，傳播方向與z軸的夾角，代表的是各向同性部分，θ表示tti介質(zhì)對稱軸的傾角，

去除上述近似公式中的各向同性部分，只保留線性各向異性部分，可以得到：

φ＝f[δ+2(ε-δ)sin²(α-θ)]sin2(α-θ)(13)

其中，φ和ε、δ成近似線性關(guān)系，和sin2(α-θ)成近似比例關(guān)系。

因此，可以設(shè)初始模型為m＝{ε，δ，θ}，在初始模型條件下偏振角的各向異性部分值為φ，進一步的，可以條件選擇n個參考模型m^k，并計算得到每個參考模型對應(yīng)的φ^k，并通過以下公式插值得到φ：

其中，w^k表示權(quán)重系數(shù)。

idw插值算法在計算權(quán)重時，僅考慮插值點與參考點的空間位置關(guān)系，也就是當(dāng)不同參考點與插值點空間位置一致時，就有相同的權(quán)重系數(shù)，這種插值算法雖然執(zhí)行效率較高，但是沒有考慮參考點之間的差異。

在本例中，對權(quán)重系數(shù)的確定進行了改進，具體包括：假設(shè)φ滿足二階平穩(wěn)假設(shè)或者本征假設(shè)，使用變異函數(shù)μ(h)來描述φ隨著空間位置不同而變化的特性，按照以下公式計算得到變異函數(shù)值：

其中，表示位置增量，對于每一個都可以計算出一個以不同的的模為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，繪制點圖，由繪制的點圖可以發(fā)現(xiàn)：空間距離越小，變異性越小，越大，變異性越大，當(dāng)增大到一個臨界值r時，兩個數(shù)值相互之間基本不會有太大的影響了，這也就說明在選取參考點，或者需要擬合的點的時候，應(yīng)該在r范圍內(nèi)選取，否則選取的點沒有太多的實際意義。這里描述得到的是零散的點，可以使用一些理論變異函數(shù)模型去擬合這些點，得到相關(guān)的參數(shù)。

引入變異函數(shù)r后可以得到權(quán)重系數(shù)w^k：

因為μ(h)是距離的函數(shù)，因此將μ(h)引入idw插值算法的權(quán)重計算中，可以獲得更為可靠的插值結(jié)果。

對于插值參考點(εk,δk,θk)的選擇，插值參考點的選擇方法可包括：根據(jù)所述初始模型計算得到多個分散的變異函數(shù)值；對得到的多個分散的變異函數(shù)值進行擬合，得到理論變異函數(shù)模型；根據(jù)所述變異函數(shù)模型確定變異函數(shù)中的各個參數(shù)的參數(shù)值；遍歷待數(shù)值模擬初始模型中不同數(shù)值的ε、δ、θ出現(xiàn)的概率，選取在擬合的變異函數(shù)臨界值之內(nèi)的，出現(xiàn)概率最大的點作為插值參考點。

當(dāng)然的，除了采用上述縱橫波分離算法外，本發(fā)明的其它實施方式還提供其它類型的分離方法。例如，可以根據(jù)速度差異分離波場或者采用波動方程法等。因此，本申請并不對縱橫波分離的算法進行限制，只要能將耦合縱橫波分離的方法，都是符合本申請的要求。

參照圖1所示，本申請的方法還包括：s104：經(jīng)過縱橫波分離之后的縱橫波波場進行上下方向的方向波分解；

參照圖4所示，經(jīng)過縱橫波分離之后的縱波波場進行上下方向的方向波分解，包括以下幾個子步驟：

s1021：將分離出的縱波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

其中，復(fù)數(shù)域拓展策略是指將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)的形式，進行各種計算的方法，該策略基于希爾伯特變換，可以有效地提高計算效率。由頻譜分析可知，經(jīng)過希爾伯特變換后，波場在頻率域的振幅保持不變，相位倒轉(zhuǎn)。對于經(jīng)過復(fù)數(shù)域拓展的波場，可以發(fā)現(xiàn)在頻率域，其振幅只有在正頻率處有值，而且其相位保持不變?？梢岳眠@個性質(zhì)，將復(fù)數(shù)域拓展運用于全方位方向波分解，可以不必對時間進行傅里葉變換，只需要在空間方向進行傅里葉正反變換，有效較低計算量與存儲量。

s1022：在z方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的縱波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域縱波波場；

kz表示縱橫波場在z方向上的波數(shù)。當(dāng)?shù)卣鸩ㄔ诘叵陆橘|(zhì)傳播時，定義向下為正，因此向下傳播的方向波其kz為正，向上傳播的方向波，其kz為負。

s1023：從所述波數(shù)域縱波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行z方向上的反傅里葉變換，得到縱波波場的下行方向波波場；并從所述波數(shù)域縱波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行z方向上的反傅里葉變換，得到所述縱波波場的上行方向波波場。

參照圖1所示，本申請的確定地震波場的坡印廷矢量的方法還包括步驟：

縱橫波的上行方向波波場進行左右方向的方向波分解，分解為右上行方向波波場和左上行方向波波場；

在該步驟中，參照圖5所示，所述縱波的上行方向波波場進行左右方向的方向波分解，分解為右上行方向波波場和左上行方向波波場，包括以下幾個子步驟：

s1031：將分離出的所述縱波波場的上行方向波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

其中，kx表示縱波縱橫波場在x方向上的波數(shù)，定義向右為正，因此向右傳播的方向波其kx為正，向左傳播的方向波，其kx為負；

s1032：在x方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的所述縱波波場的上行方向波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域縱波波場；

s1033：從所述波數(shù)域縱波波場的上行方向波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到縱波波場的右上行方向波波場；并從所述波數(shù)域縱波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到所述縱波波場的左上行方向波波場。

參照圖6所示，所述縱波的下行方向波波場進行左右方向的方向波分解，分解為右下行方向波波場和左下行方向波波場，包括以下幾個子步驟：

s1041：將分離出的所述縱波波場的下行方向波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

s1042：在x方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的所述縱波波場的下行方向波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域縱波波場；

s1043：從所述波數(shù)域所述縱波波場的下行方向波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到縱波波場的右下行方向波波場；并從所述波數(shù)域縱波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到所述縱波波場的左下行方向波波場。

參照圖7所示，所述橫波信號能在上下方向上被分離為上行橫波信號和下行橫波信號包括以下幾個子步驟：

s1051：將分離出的橫波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

s1052：在z方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的橫波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域橫波波場；

s1053：從所述波數(shù)域橫波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行z方向上的反傅里葉變換，得到橫波波場的下行方向波波場；并從所述波數(shù)域橫波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行z方向上的反傅里葉變換，得到所述橫波波場的上行方向波波場。

該幾個步驟中的復(fù)數(shù)域、kz以及反傅里葉變換等已經(jīng)在上文中進行解釋，在此不再贅述。

在該步驟s104中，參照圖8所示，所述上行橫波信號能在左右方向上分離為左上行橫波信號和右上行橫波信號包括以下幾個子步驟：

s1061：將分離出的所述橫波波場的上行方向波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

s1062：在x方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的所述橫波波場的上行方向波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域橫波波場；

s1063：從所述波數(shù)域所述橫波波場的上行方向波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到橫波波場的右上行方向波波場；并從所述波數(shù)域橫波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到所述橫波波場的左上行方向波波場。

該幾個步驟中的復(fù)數(shù)域、kx以及反傅里葉變換等已經(jīng)在上文中進行解釋，在此不再贅述。

參照圖9所示，該步驟s104中，所述下行橫波信號能在左右方向上分離為左下行橫波信號和右下行橫波信號包括以下幾個子步驟：

s1071：將分離出的所述橫波波場的下行方向波波場進行時間復(fù)數(shù)域拓展；

s1072：在x方向?qū)r間復(fù)數(shù)域拓展之后的所述橫波波場的下行方向波波場進行傅里葉變換，得到波數(shù)域橫波波場；

s1073：從所述波數(shù)域所述橫波波場的下行方向波波場中選擇波數(shù)大于零的部分，波數(shù)小于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到橫波波場的右下行方向波波場；并從所述波數(shù)域橫波波場中選擇波數(shù)小于零的部分，波數(shù)大于零的部分置為零，進行x方向上的反傅里葉變換，得到所述橫波波場的左下行方向波波場。

該幾個步驟中的復(fù)數(shù)域、kx以及反傅里葉變換等已經(jīng)在上文中進行解釋，在此不再贅述。

參照圖1所示，步驟s104為：對分離出的縱波波場和橫波波場在上下左右四個方向進行分解，得到所述縱波波場和/或所述橫波波場的多個方向波波場；

在該步驟中，耦合的彈性波波場根據(jù)縱橫波偏振方向以及上下左右四個方向可以將耦合的彈性波場解耦并分為8個方向波(縱波4個方向波，橫波4個方向波)。以炮點處的縱波為例，分離后的各波場記為

其中，s分別表示炮點處彈性波波場。上標(biāo)p代表縱波。下標(biāo)l,r代表左右，u,d代表上下。炮點處和檢波點處的縱波按照上下左右四個方向分解后可以表示為：

同理，炮點處的橫波按照上下左右四個方向分解后可以表示為：

以縱波為例，炮點處縱波的上下左右四個方向方向波可以通過以下公式進行表示：

其它位置以及其他類似的波場可以按照該公式的形式進行表示，在此不在贅述。

同時，為了降低計算量和存儲量，可以將上述的數(shù)據(jù)拓展到復(fù)數(shù)域。對于拓展到復(fù)數(shù)域的數(shù)據(jù)，t＜0時值為零，因此可以不需要對數(shù)據(jù)進行時間fourier變換，降低計算量，將公式(19)—公式(22)簡化為：

在對單個耦合的彈性波場進行縱橫波以及上下左右前后方向波的分解以及簡化后，可以得到分離出來的縱橫波場的8個方向波。利用分解后的各方向波計算坡印廷矢量，相對于現(xiàn)有技術(shù)中只對耦合彈性波場計算坡印廷矢量的實施方式相比，本申請的方法可以將單個的耦合彈性波波場解耦以及進行方向波分解，最終得到8個方向波波場，然后再對該8個方向波波場分別計算坡印廷矢量。

更進一步的，根據(jù)矢量疊加原理可知，波前重疊，波型耦合對波傳播方向求取帶來很大的影響，利用本申請的方法可以使求取的坡印廷矢量可以更好地代表波的傳播方向，使求取的坡印廷矢量可以更好地代表波的傳播方向，利用坡印廷矢量輸出波場的反射角，使得角道集成像結(jié)果更加準(zhǔn)確。例如，當(dāng)將彈性波場分解為多個方向波以后，可采用以下公式(1)-(4)計算。

其中，p表示坡印廷矢量，下標(biāo)x以及z表示方向波在空間位置的分量；v表示方向波的速度；τ表示應(yīng)力張量。

實施例1：

參照圖10(a)到圖10(f)所示，分別為彈性波在縱橫波分離以及在x分量以及z分量進行方向波分解前后的坡印廷矢量示意圖。參照圖10(a)到圖10(c)所示，圖10(a)為彈性波在x分量的坡印廷矢量示意圖，圖10(b)和圖10(c)為將縱橫波分離后的縱波以及橫波在x方向分離后的坡印廷矢量示意圖，可以看出坡印廷矢量得到很好地分離，其振幅和相位都得到了很好地保持。圖10(d)到圖10(f)將縱橫波分離后的縱波以及橫波在z方向分離后的坡印廷矢量示意圖，與圖10(d)到圖(f)類似，在此不再贅述。

實施例2：

參照圖11(a)到圖11(g)所示，本實施例是采用點脈沖波響應(yīng)去驗證本申請的技術(shù)方案，可以看出圖11(a)為該波的坡印廷矢量，圖11(b)以及圖(c)為將該波進行縱橫波地分離后的坡印廷矢量，以及圖11(d)到圖11(g)為在將縱橫波分離出的基礎(chǔ)上再進行上下左右方向波的分離后計算得出的坡印廷矢量，可以看出采用本申請的方法可以將彈性波進行縱橫波的分離以及上下左右方向波分分解，然后在此基礎(chǔ)上計算所有方向波波場的坡印廷矢量；然后，利用坡印廷矢量輸出波場的反射角，繼而生成對應(yīng)的adcigs道集。此方法避免了波前重疊，波型耦合對波傳播方向求取帶來的影響，生成的adcigs道集更加準(zhǔn)確，成像效果更好。

參照圖15所示，本申請還公開了一種確定地震波場的坡印廷矢量的計算裝置，包括：構(gòu)建單元401，用于構(gòu)建地下炮點正傳波場以及檢波點反傳波場；分離單元402，用于判斷傳播所述正傳波場以及所述反傳波場的介質(zhì)類型；當(dāng)所述介質(zhì)為各向同性介質(zhì)時，根據(jù)預(yù)設(shè)的方程解耦算法，對所述正傳波場和或所述反傳波場進行縱橫波場分離，以及當(dāng)所述介質(zhì)為非均勻各向異性時，根據(jù)預(yù)設(shè)的變異函數(shù)idw插值算法，對所述正傳波場和或反傳波場進行縱橫波場分離；對分離出的縱波波場和或橫波波場在上下左右四個方向進行分解，得到所述縱波波場和或所述橫波波場的多個方向波波場；計算單元403，從所述多個方向波波場中選擇出多個方向波波場，并計算選擇出的方向波波場的坡印廷矢量。

本申請還公開了一種計算機存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟：構(gòu)建地下炮點正傳波場以及檢波點反傳波場；判斷傳播所述正傳波場以及所述反傳波場的介質(zhì)類型；當(dāng)所述介質(zhì)為各向同性介質(zhì)時，根據(jù)預(yù)設(shè)的方程解耦算法，對所述正傳波場和或所述反傳波場進行縱橫波場分離，以及當(dāng)所述介質(zhì)為非均勻各向異性時，根據(jù)預(yù)設(shè)的變異函數(shù)idw插值算法，對所述正傳波場和或反傳波場進行縱橫波場分離；對分離出的縱波波場和或橫波波場在上下左右四個方向進行分解，得到所述縱波波場和或所述橫波波場的多個方向波波場；從所述多個方向波波場中選擇出多個方向波波場，并計算選擇出的方向波波場的坡印廷矢量。

為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種單元分別描述。當(dāng)然，在實施本申請時可以把各單元的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

在一個典型的配置中，計算設(shè)備包括一個或多個處理器(cpu)、輸入/輸出接口、網(wǎng)絡(luò)接口和內(nèi)存。

內(nèi)存可能包括計算機可讀介質(zhì)中的非永久性存儲器，隨機存取存儲器(ram)和/或非易失性內(nèi)存等形式，如只讀存儲器(rom)或閃存(flashram)。內(nèi)存是計算機可讀介質(zhì)的示例。

計算機可讀介質(zhì)包括永久性和非永久性、可移動和非可移動媒體可以由任何方法或技術(shù)來實現(xiàn)信息存儲。信息可以是計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序的模塊或其他數(shù)據(jù)。計算機的存儲介質(zhì)的例子包括，但不限于相變內(nèi)存(pram)、靜態(tài)隨機存取存儲器(sram)、動態(tài)隨機存取存儲器(dram)、其他類型的隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)、快閃記憶體或其他內(nèi)存技術(shù)、只讀光盤只讀存儲器(cd-rom)、數(shù)字多功能光盤(dvd)或其他光學(xué)存儲、磁盒式磁帶，磁帶磁磁盤存儲或其他磁性存儲設(shè)備或任何其他非傳輸介質(zhì)，可用于存儲可以被計算設(shè)備訪問的信息。按照本文中的界定，計算機可讀介質(zhì)不包括暫存電腦可讀媒體(transitorymedia)，如調(diào)制的數(shù)據(jù)波場和載波。

還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)或計算機程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本申請可以在由計算機執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計算環(huán)境中實踐本申請，在這些分布式計算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲設(shè)備在內(nèi)的本地和遠程計算機存儲介質(zhì)中。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。

以上所述僅為本申請的實施例而已，并不用于限制本申請。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本申請的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。