Interparameter trade-off quantification and reduction in isotropic-elastic full-waveform inversion: synthetic experiments and Hussar land data set application
Notice bibliographique
Résumé
The problem of inverting for multiple physical parameters in the subsurface using seismic full-waveform inversion (FWI) is complicated by interparameter trade-off arising from inherent ambiguities between different physical parameters. Parameter resolution is often characterized using scattering radiation patterns, but these neglect some important aspects of interparameter trade-off. More general analysis and mitigation of interparameter trade-off in isotropic-elastic FWI is possible through judiciously chosen multiparameter Hessian matrix-vector products. We show that products of multiparameter Hessian off-diagonal blocks with model perturbation vectors, referred to as <em>interparameter contamination kernels</em>, are central to the approach. We then apply the multiparameter Hessian to various vectors designed to provide information regarding the strengths and characteristics of interparameter contamination, both locally and within the whole volume. With numerical experiments, we observe that S-wave velocity perturbations introduce strong contaminations into density and phase-reversed contaminations into P-wave velocity, but themselves experience only limited contaminations from other parameters. Based on these findings, we introduce a novel strategy to mitigate the influence of interparameter trade-off with approximate contamination kernels. Furthermore, we recommend that the local spatial and interparameter trade-off of the inverted models be quantified using extended multiparameter point spread functions (EMPSFs) obtained with pre-conditioned conjugate-gradient algorithm. Compared to traditional point spread functions, the EMPSFs appear to provide more accurate measurements for resolution analysis, by de-blurring the estimations, scaling magnitudes and mitigating interparameter contamination. Approximate eigenvalue volumes constructed with stochastic probing approach are proposed to evaluate the resolution of the inverted models within the whole model. With a synthetic Marmousi model example and a land seismic field data set from Hussar, Alberta, Canada, we confirm that the new inversion strategy suppresses the interparameter contamination effectively and provides more reliable density estimations in isotropic-elastic FWI as compared to standard simultaneous inversion approach.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».