张建明， 董良国， 王建华

同济大学海洋地质国家重点实验室, 上海 200092

0 引言

在山地地震勘探中，建立一个相对精确的近地表速度模型是后续地震资料处理和解释的关键步骤之一.包含有直达波、折射波和回转波的地震初至波，最先被检波器记录到，并且通常能量较强，容易识别，因此，在构建近地表速度模型时应用最为广泛.

初至波中的不同信息(如走时、相位、振幅、包络、波形等)对速度参数的敏感性和反演能力不同，在速度反演时对初始速度模型的依赖程度不同，反演的收敛性也不同.其中，地震波走时随速度变化具有更好的线性特征，它是近地表速度建模中最常用的一种信息.初至波走时层析方法可以基于不同的正演引擎，如射线追踪(Zhu et al., 1992)、Eikonal方程求解(Sei and Symes, 1994, 1995；Taillandier et al., 2009；Waheed et al., 2014; Waheed et al., 2016)，也可以基于波动方程进行初至波走时反演(WTI)(Luo and Schuster, 1991)等.

然而，由于地震波走时主要受到大尺度速度变化的影响，走时层析方法往往只能得到分辨率较低的宏观速度模型，有时无法满足实际地震勘探对地下介质精细刻画的要求.为了充分利用初至波中的动力学信息，进一步提高近地表速度建模的精度，有学者提出了初至波波形层析成像(EWT)方法(Sheng et al., 2006)，这种方法是全波形反演(Lailly, 1883；Tarantola, 1984；Pratt et al., 1998)在近地表建模方面的一种应用.EWT可以利用包含在地震初至波中的全部信息，从理论上讲，EWT比走时层析具有更高的反演精度，但由于地震波传播的复杂性，使用波形残差构造目标函数，必然导致反演的强烈非线性，在初……