Velocity estimation using seismic ray tomography

RESUMEN: En esta trabajo se presenta un trazador de rayos el cual es bastante versátil y que posee características de la teoría de rayos importantes a la hora de hacer tomografía, ya que permite calcular trayectorias de rayos reflejados y refractados simultáneamente, generar rayos con varias fuentes y varios receptores, escoger puntos en interfaces de interés para generar reflexiones en dichos puntos, entre otras. El trazador está basado en el método del camino más corto y fundamentado en el principio de Fermat, en donde el camino del rayo a lo largo del espacio posee un tiempo de propagación que es estacionario [Moser 1991]. A partir de este modelado, se implementó una tomografía de tiempos de propagación usando las técnicas de reconstrucción algebraica (ART y SIRT), para estimar velocidades de propagaci on de ondas en el subsuelo. Se realizaron experimentos para resolver sistemas de ecuaciones lineales Gm = d, donde G es mal condicionada y sparse. También se realizaron experimentos donde se aplicaron el modelado y las técnicas de reconstrucción algebraica en Inversión Basada en Modelos sintéticos.ABSTRACT: In this work we present a ray tracer which is quite versatile and has characteristics of the ray theory important when doing tomography, since it allows to calculate trajectories of reflected and refracted rays simultaneously, generate rays with several sources and several receivers, choose points in interest interfaces to generate re ections in said points, among others. The tracer is based on the shortest path method and based on the Fermat principle, where the ray path along the space has a taveltime that is stationary [Moser 1991]. From this modeling, a traveltime tomography was implemented using the algebraic reconstruction techniques (ART and SIRT), to estimate waves velocities in the subsurface. Experiments were performed to solve systems of linear equations Gm = d, where G is ill conditioned matrix and sparse. Also, experiments were also performed where modeling and algebraic reconstruction techniques were applied in Inversion Based on synthetic models