Derivation of Reverse-Time Migration Operator as Adjoint Operation

Unlike the conventional reverse time migration method which is implemented by simply extrapolating wavefield in reverse time, this paper presents a derivation of another reverse time migration operator as the exact adjoint of the presumed forward wavefield extrapolation operator. The adjoint operator is obtained by formulating the forward time extrapolation operator in an explicit matrix equation form and then taking the adjoint to this matrix equation followed by determining the corresponding operator. The reverse time migration operator as the exact adjoint to the implied forward operator can be used not only as a migration algorithm but also as an adjoint operator which is required in the imaging through an inversion such as least-squares migration.

어드조인트 연산으로서의 역시간 구조보정 연산자 유도

본 논문에서는 파동장 외삽(wavefield extrapolation)의 방향을 단순히 역시간(reverse time)으로 하여 적용하는 기존의 역시간 구조보정법(reverse time migration method)이 아닌, 묵시적으로 가정된 순방향 모델링(forward modeling) 연산자에 대한 정확한 어드조인트(adjoint) 연산자로서의 역시간 구조보정 연산자를 유도한다. 어드조인트 연산자를 얻는 방법으로는 우선 해당하는 순방향 연산자를 명시적인 행렬식의 형태로 정의하고 이에 대한 전치행렬식을 구한 후, 이러한 전치행렬식에 해당하는 연산자를 정의하는 접근법을 사용하였다. 정확한 어드조인트 관계에 있는 역시간 구조보정 연산자는 기존의 역시간 구조보정 연산자와 마찬가지로 구조보정의 목적으로 사용될 수 있을 뿐 아니라, 최소자승 구조보정(Least-squares migration)과 같은 역산을 통해서 지하구조 영상화를 할 때 필요로 하는 어드조인트 연산자를 정확하게 구현 할 수 있어 보다 정확한 역산 결과를 얻게 해준다.