高分辨率全波形地震成像研究——进展、挑战与展望  

作　　者：杨顶辉[1] 董兴朋 黄建东 方志龙 黄雪源 刘少林 刘梦雪 蒙伟娟 

机构地区：[1]清华大学数学科学系,北京100084 [2]中国地震局地质研究所,北京100029 [3]电子科技大学资源与环境学院,成都611731 [4]北京工商大学数学与统计学院,北京100048 [5]应急管理部国家自然灾害防治研究院,北京100085

出　　处：《中国科学:地球科学》2025年第2期319-347,共29页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金重点项目(42330801)资助。

摘　　要：全波形反演(FWI)是一种基于波动方程约束的具有统一数学理论框架的成像方法.利用FWI方法可以获得多种高分辨率的地震学参数(速度、各向异性、黏弹性、衰减等)模型,有助于深入理解和认识地球的内部结构和物质组成、地震的孕育和发生、板块运动和动力学过程等重要科学问题.随着地球物理学、应用数学和计算机科学等相关学科的发展及其交叉融合,FWI成像理论和方法不仅在揭示地球内部构造、动力学演化和地震发生机理等方面发挥重要的作用,而且在地球资源探测、医学成像、工程检测、二氧化碳地质封存、地震灾害预测等领域显示出广泛的应用潜力.本文系统回顾和分析了FWI方法的发展历程和面临的诸多问题,指出了高分辨率FWI成像在理论和方法及其应用中存在的挑战性问题、未来发展方向以及可能需要重点开展的研究内容,并总结提出了新的见解和展望,旨在进一步推动FWI在地球科学及其他领域高分辨率成像研究与应用的新发展.

关 键 词：全波形反演 高分辨率成像 地球内部结构 地震孕育机理 多学科融合 

分 类 号：P631.4[天文地球—地质矿产勘探] P31[天文地球—地质学]