入射反弹射线法matlab,水平层状介质射线追踪方法的Matlab实现

第 33卷第 2期 2015年 6月 华 北 地 震 科 学 NORTH CHINA EARTHQUAKE SCIENCES Vo1．33，No．2 Jun．，2015 陈连木 ，万永革 ，陈鑫．水平层状介质射线追踪方法 的 Matlab实现EJJ．华北地震科学 ，2015，33(2)：69—72 水 平层状介质射线追踪方法的 Matlab实现 陈连 木 ，万永革 ，陈 鑫。 (1．防灾科技学院 ，河北 燕郊 065201；2．广西地震局 ，南 宁 53O022) 摘要 ：水平层状介质中地震波走时计算在 地震定位 、地壳速度研 究中具有重要 地位。总结 了水平层状介 质中射线 自 震源追踪到台站 的 3种算法 ，采用 Matlab软件编程实现 了水平层状介质 中的 2点 间射线追踪 ，为地震定 位和平层介 质速度确定提供 了计算手段 。对打靶法 、户参数求解法和改进的 P参数求解法的计算效率进行 比较 ，发现打靶法和改 进的 参数求解法可以对任意复杂的水平层状速度模型进行准确追踪 ，而 参数求解法只能进行小震中距的射线追 踪。对于同样 的模型 ，打靶法的计算效率较改进后的 参数求解法高 。 关键词 ：射线追踪 ；水平层状介质 ；Matlab程序 ；打靶法 中图分类号 ：P315—391．1 文献标志码 ：A 文章编号 ：1003—1375(2015)02—0069—04 doi：10．3969／j．issn．1003— 1375．2015．02．012 0 引言 地震学 中的射 线追 踪 法是 指 给定 发射 点 和 接收 点位置及介 质 的波 速 ，求从发射 点到 接收 点 的射 线轨 迹及其走 时 。作 为一 种 快速 有 效 的波 场 近似 计 算方 法 ，地震射线追踪对研究波在介质中的传播路径和层 析成像有重要的意义。传统的射线追踪方法通常包 括边值问题 的弯曲法和初值问题 的试射法。试射法 在全局搜 索接收器 方面效果 较好 ，而 弯 曲法 的计 算效 率较高 。为解决两 点间射线 追踪 问题 ，许 多学 者提 出 了解决方 法 。高尔 根 、徐果 明1 提 出 了逐 步迭代 射线 追踪方法 ，但没 考 虑对 超 低 速 区 的处 理 ；徐 舁 等l_2]提 出了射线追踪的微变网格方法 ；张霖斌等 提出有限 差分法射线追踪 ；Langan[ 等在 Cassell[5 的基础上， 设 块 内速 度 线 性变 化 ，并 按 Cassell的思 路 实 现射 线 追踪 。本 文主要 是 以一 维 速度 模 型追 踪水 平 层 状介 质 2点 的方 法 为原 理 ，通 过 Matlab程序 实 现 该 种方 法的计算结果 ，并与其他方法进行 比较 ，指 出其优势 与不 足 。 l 射线追踪方法 1．1 “打靶 法” 打靶法 是 已知 射 线 的起始 点 位 置和 给定 的初 始 方 向，通过扰 动初射方 向来 确定射 线路 径 。已知地震 位置和 台站 位置 ，算 出震 中距 ，利 用试 射法 求 得 在震 源层 的 ，试 射法 的思路是 ：对 于第 1层 的震 源 ，不必 用试射法，离源角通过 ，一tan T 可直接求出。对于 ，L 位 于 其它 层 的地 震 ，由于地 下 介 质 速度 随 深 度会 增 大，台站所在 的位置一定在离 源角 的 a 一 8rctan (最小值 )和 a 一 arctan 7 -(最大值 )所射 出 的射 n u 线到达地 面的位 置 之 间 (矗为震 源 深度 ，d。为 震 源到 该层底部 的距离)。我们 以

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来源：禾何桃