Dependence of the ray seismic tomography problem solution on initial approximation

Abstract

В задачах 3D лучевой сейсмотомографии, где данными являются времена пробега рефрагированных волн, а начальное приближение представляет систему плоских слоев, в которых скорость является функцией только глубины, решение оказывается зависящим от выбора начального приближения. Это объясняется тем, что в разных начальных приближениях лучи между одними и теми же точками могут пересекать разные слои, что приводит к существенной нелинейности томографической задачи. Этот эффект продемонстрирован на модельных примерах. Предложен способ выбора начального приближения, чтобы решение получилось бы близким к истинному распределению скорости

In 3D ray seismic tomography problem, where the data are the travel times of refracted waves, and the initial approximation is the system of plane layers in which the velocity is a function of only depth, the solution turns out to be dependent on the choice of the starting model. This is explained by the fact that in different initial approximations the rays between the same points may cross different layers, which leads to an essential nonlinearity of the tomography problem. This effect is demonstrated on model examples. A method is suggested for choosing the appropriate starting model, so that the solution would be close to the true velocity distribution.