Comparação dos métodos de otimização e análise dos números de onda recuperados pela inversão do campo de onda completo
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/24791 |
Resumo: | A aplicação da inversão do campo de onda completo (FWI - Full Waveform Inversion) para a construção de modelos de velocidade de alta resolução se tornou amplamente utilizada, entretanto, ainda permanece desafiadora. Nesse trabalho, foram comparados 3 métodos de otimização não-linear tipicamente usados na FWI, gradiente descendente, gradiente conjugado e L-BFGS. Para cada caso foram avaliadas a utilização da norma L1 e também a aplicação da regularização por total variation. Nos testes realizados, a otimização pelo método gradiente descendente combinado com a norma L1 forneceram os melhores resultados. Nestes testes, formam avaliados os modelos de velocidade Marmousi e um modelo baseado nas informações sísmicas do campo de Búzios na Bacia de Santos onde, em ambos os casos, a inversão foi capaz de aumentar a resolução do modelo. Além disso, ao fluxo FWI foi incluída da estimativa da wavelet fonte a partir dos dados pre-empilhamento, tornando os experimentos numéricos mais realistas. Por fim, foi proposta a analise dos números de onda recuperados pela FWI para o diagnóstico mais preciso dos resultados de inversão. Nos testes realizados foi mostrado que uma wavelet fonte com espectro de frequência amplo é capaz de recuperar mais números de onda, melhorando a resolução dos modelos estimados. |
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Comparação dos métodos de otimização e análise dos números de onda recuperados pela inversão do campo de onda completoFWINorma L1Bacia de SantosModelagem sísmicaMétodos de otimizaçãoGeociênciasSeismic inversionSeismic modelingOptimization methodsA aplicação da inversão do campo de onda completo (FWI - Full Waveform Inversion) para a construção de modelos de velocidade de alta resolução se tornou amplamente utilizada, entretanto, ainda permanece desafiadora. Nesse trabalho, foram comparados 3 métodos de otimização não-linear tipicamente usados na FWI, gradiente descendente, gradiente conjugado e L-BFGS. Para cada caso foram avaliadas a utilização da norma L1 e também a aplicação da regularização por total variation. Nos testes realizados, a otimização pelo método gradiente descendente combinado com a norma L1 forneceram os melhores resultados. Nestes testes, formam avaliados os modelos de velocidade Marmousi e um modelo baseado nas informações sísmicas do campo de Búzios na Bacia de Santos onde, em ambos os casos, a inversão foi capaz de aumentar a resolução do modelo. Além disso, ao fluxo FWI foi incluída da estimativa da wavelet fonte a partir dos dados pre-empilhamento, tornando os experimentos numéricos mais realistas. Por fim, foi proposta a analise dos números de onda recuperados pela FWI para o diagnóstico mais preciso dos resultados de inversão. Nos testes realizados foi mostrado que uma wavelet fonte com espectro de frequência amplo é capaz de recuperar mais números de onda, melhorando a resolução dos modelos estimados.CAPESThe full-waveform inversion (FWI) has been widely used for constructing high-resolution velocity models even though remains challenging. In this work, the application of three optimization methods was compared: steepest descent, conjugate gradient, and L BFGS. For each case, tests were carried out with L1 norm and with the total variation regularization. In these tests, the steepest descent optimization method together with the L1 norm achieved the best results. The benchmark Marmousi model and a model based on the Buzios Field on Santos Basin, built with previous seismic data information, were used for the validation of the developed algorithms. In both cases, the FWI enhanced the model resolution. Besides that, in the FWI flow was added a source wavelet estimation step, became the numeric experiment more realistic. Finally, the analysis of the recovered wavenumber by FWI was proposed to a better diagnostic of the results. The tests carried out showed that a wavelet with a broadband source wavelet can recover more wavenumbers, consequently improving the resolution of the estimated models.237 f.NiteróiSantos, Marco Antonio CetaleSantos, Luiz AlbertoMoreira, Roger MatsumotoDi Bartolo, LeandroBulcão, AndreDias, Bruno PereiraSantos, Marco Antonio Cetalehttp://lattes.cnpq.br/8219407472018564Santos, Luiz Albertohttp://lattes.cnpq.br/6637367953903988Moreira, Roger Matsumotohttp://lattes.cnpq.br/3403870073253245Di Bartolo, Leandrohttp://lattes.cnpq.br/5878924832519531Bulcão, Andréhttp://lattes.cnpq.br/227389737077334Dias, Bruno Pereirahttp://lattes.cnpq.br/1372704137097537Costa, Felipe Timoteo da2022-03-23T21:10:25Z2022-03-23T21:10:25Z2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfCOSTA, Felipe Timoteo da. Comparação dos métodos de otimização e análise dos números de onda recuperados pela inversão do campo de onda completo. 237 f. Tese (Doutorado em Dinâmica dos Oceanos e da Terra)-Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2019. Orientador: Marco Antonio Cetale Santos.http://app.uff.br/riuff/handle/1/24791Aluno de Doutoradohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-03-23T21:10:28Zoai:app.uff.br:1/24791Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202022-03-23T21:10:28Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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