Geophysics and Geophysical Exploration (지구물리와물리탐사)

Korean Society of Earth and Exploration Geophysicists (한국지구물리·물리탐사학회)
권호 표지

Travel Time Calculation Using Mono-Chromatic Oneway Wave Equation

단일주파수 일방향파동방정식을 이용한 주시계산

  • Shin, Chang-Soo (School of Civil, Urban and Geosystem Engineering, Seoul National University) ;
  • Shin, Sung-Ryul (Department of Energy and Resource Engineering, Korea Maritime University) ;
  • Kim, Won-Sik (School of Civil, Urban and Geosystem Engineering, Seoul National University) ;
  • Ko, Seung-Won (Department of Mineral Petroleum Engineering, Hanyang University) ;
  • Yoo, Hai-Soo (Archeology and Geosources Research center, Marine archeolocy, Korea Ocean Research and Development Institute)
  • 신창수 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ;
  • 신성렬 (한국해양대학교 해양개발공학부) ;
  • 김원식 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ;
  • 고승원 (한양대학교 자원공학과) ;
  • 유해수 (한국해양연구소 해저유물 자원연구센터)
  • Published : 2000.11.01
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Abstract

A new fast algorithm for travel time calculation using mono-chromatic one-way wave equation was developed based on the delta function and the logarithms of the single frequency wavefield in the frequency domain. We found an empirical relation between grid spacing and frequency by trial and error method such that we can minimize travel time error. In comparison with other methods, travel time contours obtained by solving eikonal equation and the wave front edge of the snapshot by the finite difference modeling solution agree with our algorithm. Compared to the other two methods, this algorithm computes travel time of directly transmitted wave. We demonstrated our algorithm on migration so that we obtained good section showing good agreement with original model. our results show that this new algorithm is a faster travel time calculation method of the directly transmitted wave for imaging the subsurface and the transmission tomography.

본 연구에서는 단일주파수 일방향파동방정식을 이용하여 주파수영역에서 얻어진 파동장을 델타함수(delta function)화하고 로그(logarithm)변환을 하여 정확하고 계산시간이 적은 새로운 주시계산 방법을 개발하였다. 주시 오차를 최소화하기 위하여 여러 가지 실험을 통해 격자간격과 주파수간의 경험식을 구하였다. 아이코날 방정식(eikonal equation)에 의해 얻어진 주시곡선이나 유한차분 모델링을 이용해서 얻은 스냅샷(snapshot)의 파면 등, 다른 주시 계산 방법들에 의한 결과가 본 연구에서 얻은 결과와 아주 유사하였다. 위 두 가지 방법과 달리 본 알고리즘은 투과파의 주시만을 계산한다. 본 연구에 의해서 구한 주시를 이용하여 구조보정을 해 본 결과, 원 모델과 아주 유사한 좋은 단면을 얻을 수 있었다. 본 연구의 결과를 볼 때 이 새로운 주시계산 알고리즘은 지하구조보정과 투과 토모그래피 (transmission tomography)에 필요한 직접파의 주시를 더 빨리 계산하는 방법이다.

Keywords