本发明属于海洋地震勘探领域，特别涉及一种基于重建观测地震数据的反射波走时反演方法。
背景技术：
1、海上拖缆地震采集是一种利用拖缆装备在海洋中进行地震数据采集的方法。在海上拖缆地震采集中，关键的装备是拖缆。在实际操作中，物探船会将载有检波器的长电缆布放到海水中，形成一个巨大的数据采集网，然后沿航线进行海面拖缆采集作业。海上拖缆地震采集利用了地震波传播原理，由位于海面的船载气枪震源发射地震波信号，地震波在地壳中传播时，遇到不同密度的岩层会发生反射、折射等现象。再有检波器采集后，通过测量和分析这些反射或折射回来的地震波信号，可以推断出地下岩层的性质和形态。这种方法对于识别地质结构、预测自然灾害以及勘探油气储藏具有显著效果。地震波的传播速度不仅是处理和解释地震数据的核心基础，它本身也直接反映了地下介质的构造和岩性特征。因此，精确计算地震波在地下传播的速度变得至关重要。
2、反射波走时反演，建立在波动理论的基础之上，通过比对模拟地震反射数据与观测地震反射数据的旅行时信息，构建目标函数。该方法采用局部最优化策略，通过迭代方式搜寻目标函数的全局最小值，从而有效地重构海底底质的背景速度。这种方法能够为全波形反演、逆时偏移等高级反演和成像技术提供精确的初始速度模型，因而被视为当前海洋地震勘探领域的一个重要研究方向。但是，在反射波走时反演算法中，模拟数据是通过偏移/反偏移过程得到的，而观测数据是真实反射系数反射得到的，二者的地震子波、反射系数和地震波类型皆可能不相同，数据匹配会产生走时差异假象，造成背景速度更新方向偏离，影响反演精度。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于重建观测地震数据的反射波走时反演方法，以达到获取精确的走时差异，得到准确的背景速度反演结果的目的。
2、为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
3、一种基于重建观测地震数据的反射波走时反演方法，包括如下步骤：
4、步骤1，获取观测反射波地震数据，确定地震子波和初始速度模型，对每一炮地震数据分别进行逆时偏移和反偏移，得到重建的观测反射波地震数据；
5、步骤2，利用步骤1中的地震子波、初始速度模型以及观测反射波地震数据，进行多炮地震数据叠加的逆时偏移和反偏移，得到模拟反射波地震数据；
6、步骤3，基于重建的观测反射波地震数据和模拟反射波地震数据的走时差异，构建反射波走时反演的目标函数；
7、步骤4，求解目标函数方程，迭代更新速度参数，直到满足收敛条件，输出速度数据即为最终的反演结果。
8、上述方案中，步骤1具体如下：采用海上拖缆地震采集方法，由检波器采集观测反射波地震数据，地震子波采用雷克子波函数，初始速度模型根据经验确定，为一个速度值从浅层到深层常梯度增加的模型，对每一炮地震数据分别进行逆时偏移和反偏移，得到重建的观测反射波地震数据。
9、上述方案中，步骤2具体如下：利用步骤1中的地震子波、初始速度模型以及观测反射波地震数据，对每一炮地震数据分别进行逆时偏移和反偏移后，再进行多炮地震数据的叠加，得到模拟反射波地震数据。
10、上述方案中，步骤3具体如下：基于重建的观测反射波地震数据和模拟反射波地震数据的走时差异，构建的反射波走时反演的目标函数为：
11、 ；
12、其中，表示目标函数，表示l2范数；走时差异通过辅助方程计算：
13、 ；
14、其中，表示时间，表示走时移动，当达到最大值时，对应的即为。
15、上述方案中，步骤4中，迭代时，保证每次迭代的速度更新量在20m/s-100m/s之间。
16、上述方案中，步骤4中，收敛条件为：计算本次迭代模拟地震数据与重建观测地震数据走时误差的平方值，与上一次迭代的值进行比较，倘若数值减小，则继续进行步骤2，当误差的平方值连续5次处于非下降状态，则认为反演方法已经收敛到全局最小值，满足收敛条件。
17、通过上述技术方案，本发明提供的一种基于重建观测地震数据的反射波走时反演方法具有如下有益效果：
18、本发明在常规的反射波走时反演方法之前，通过单炮逆时偏移和反偏移重建观测反射波地震数据，以重建的观测反射波地震数据和模拟反射波地震数据建立目标函数计算走时差异，如此以来，观测数据和模拟数据皆是通过偏移/反偏移过程产生的，二者具有相同的地震子波和反射波类型，避免了走时差异出现假象，对背景速度的准确更新起到了关键作用。
1.一种基于重建观测地震数据的反射波走时反演方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于重建观测地震数据的反射波走时反演方法，其特征在于，步骤1具体如下：采用海上拖缆地震采集方法，由检波器采集观测反射波地震数据，地震子波采用雷克子波函数，初始速度模型根据经验确定，为一个速度值从浅层到深层常梯度增加的模型，对每一炮地震数据分别进行逆时偏移和反偏移，得到重建的观测反射波地震数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于重建观测地震数据的反射波走时反演方法，其特征在于，步骤2具体如下：利用步骤1中的地震子波、初始速度模型以及观测反射波地震数据，对每一炮地震数据分别进行逆时偏移和反偏移后，再进行多炮地震数据的叠加，得到模拟反射波地震数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于重建观测地震数据的反射波走时反演方法，其特征在于，步骤3具体如下：基于重建的观测反射波地震数据和模拟反射波地震数据的走时差异，构建的反射波走时反演的目标函数为：
5.根据权利要求1所述的一种基于重建观测地震数据的反射波走时反演方法，其特征在于，步骤4中，迭代时，保证每次迭代的速度更新量在20m/s-100m/s之间。
6.根据权利要求1所述的一种基于重建观测地震数据的反射波走时反演方法，其特征在于，步骤4中，收敛条件为：计算本次迭代模拟地震数据与重建观测地震数据走时误差的平方值，与上一次迭代的值进行比较，倘若数值减小，则继续进行步骤2，当误差的平方值连续5次处于非下降状态，则认为反演方法已经收敛到全局最小值，满足收敛条件。
