超越Born近似的全波形反演：教程综述
摘要：全波形反演可以通过与不准确的地下模型相匹配来使记录的数据不受周期跳跃的影响。为了实现这一目标，可以在一个扩展的搜索空间中计算模拟波场，使其成为一个过决定问题的解，旨在同时满足波动方程并以最小二乘的方式拟合数据。简单来说，通过在不准确的背景模型中求解波动方程并将数据的反馈项添加到右侧的物理源中来计算波场。然后，通过消除这些附加源项（有时称为不明智的波动方程误差），将地下参数更新，将背景模型向左侧波动方程算子中的真实模型推动。尽管已经有很多研究致力于这些方法并取得了有希望的数值结果，但它们的主导物理原理以及它们与经典全波形反演的关系似乎尚未被很好地理解。本教程的目标是在逆散射理论的理论框架下回顾这些原理，该理论的主导正向方程是Lippmann-Schwinger方程。从这个方程中，我们展示了数据同化的波场是如何包含所寻求模型扰动生成的散射场的近似，并且它们如何修改经典全波形反演的灵敏度核函数，超出了Born近似的范围。我们还澄清了这些波场以及它们近似未知的真实波场的程度如何在参数估计问题的伴随源中得到考虑。最后，本文通过数值例子来展示该理论。理解这些方法的物理原理是评估它们的潜力和局限性，并设计相关启发式方法来管理这些局限性的必要先决条件。
作者：Stephane Operto, Ali Gholami, Hossein S. Aghamiry, Gaoshan Guo, Frichnel Mamfoumbi, Stephen Beller
论文ID：2212.10141
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2023-01-13