Total variation regularization for seismic waveform inversion using an adaptive primal dual hybrid gradient method
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract Full waveform inversion is an effective tool for recovering the properties of the Earth from seismograms. However, it suffers from local minima caused mainly by the limited accuracy of the starting model and the lack of a low-frequency component in the seismic data. Because of the high velocity contrast between salt and sediment, the relation between the waveform and velocity perturbation is strongly nonlinear. Therefore, salt inversion can easily get trapped in the local minima. Since the velocity of salt is nearly constant, we can make the most of this characteristic with total variation regularization to mitigate the local minima. In this paper, we develop an adaptive primal dual hybrid gradient method to implement total variation regularization by projecting the solution onto a total variation norm constrained convex set, through which the total variation norm constraint is satisfied at every model iteration. The smooth background velocities are first inverted and the perturbations are gradually obtained by successively relaxing the total variation norm constraints. Numerical experiment of the projection of the BP model onto the intersection of the total variation norm and box constraints has demonstrated the accuracy and efficiency of our adaptive primal dual hybrid gradient method. A workflow is designed to recover complex salt structures in the BP 2004 model and the 2D SEG/EAGE salt model, starting from a linear gradient model without using low-frequency data below 3 Hz. The salt inversion processes demonstrate that wavefield reconstruction inversion with a total variation norm and box constraints is able to overcome local minima and inverts the complex salt velocity layer by layer.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle