×

矩阵补全的松弛算法,应用于地震走时数据插值。 (英语) Zbl 1439.86017号

小结:走时层析成像是通过拟合地面台站采集的地震走时数据来推断地球潜在的三维波速结构。数据插值和去噪技术是使用数据先验知识的重要预处理步骤,包括频域和小波域的简约性、矩阵化的低阶结构和局部平滑度。
我们展示了如何使用水平集优化公式将局部平滑结构与低秩约束相结合,并开发了一种新的松弛算法,可以有效地解决这些联合问题。在地震学设置中,我们使用该方法来插值缺失台站和消除观测台站的噪声。新方法与其他算法具有竞争力,并提供了新的功能,在存在数据拟合约束的情况下,使用平滑度和低秩结构插值观测数据。

MSC公司:

86甲15 地震学(包括海啸建模)、地震
86-08 地球物理问题的计算方法
90 C90 数学规划的应用
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Aravkin A、Kumar R、Mansour H、Recht B和Herrmann F J 2014矩阵补全公式去噪的快速方法及其在稳健地震数据插值中的应用SIAM J.科学。计算。36 S237-66型·Zbl 1307.65051号·doi:10.1137/130919210
[2] Aravkin A Y、Burke J V、Drusvyatskiy D、Friedlander M P和Roy S 2019凸优化的水平集方法数学。程序。174 359-90 ·Zbl 1421.90111号·doi:10.1007/s10107-018-1351-8
[3] Beck A和Teboulle M 2009线性反问题的快速迭代收缩阈值算法SIAM J.成像科学。2 183-202 ·Zbl 1175.94009号·doi:10.1137/080716542
[4] Candes E J和Plan Y 2010噪声矩阵完成程序。电气与电子工程师协会98 925-36·doi:10.1109/JPROC.2009.2035722
[5] Candès E J和Recht B 2009通过凸优化完成精确矩阵已找到。计算。数学。9 717 ·Zbl 1219.90124号·doi:10.1007/s10208-009-9045-5
[6] Candes E J和Tao T 2006从随机投影中恢复近最优信号:通用编码策略IEEE传输。Inf.理论52 5406-25 ·Zbl 1309.94033号·doi:10.1109/TIT.2006.885507
[7] Davis D和Yin W 2016几种分裂方案的收敛速度分析通信、成像、科学和工程中的拆分方法(柏林:施普林格出版社)第115-63页·Zbl 1372.65168号·数字对象标识代码:10.1007/978-3-319-41589-54
[8] HennenfentG和Herrmann F J 2008简单去噪:通过抖动欠采样重建波场地球物理学73 V19-28·数字对象标识代码:10.1190/12841038
[9] Herrmann F J和Hennenfent G 2008年曲线框架非参数地震数据恢复地球物理学。J.国际。173 233-48 ·doi:10.1111/j.1365-246X.2007.03698.x
[10] 孔J A和Zelt B C 1995三维有限差分反射走时地球物理学。J.国际。121 427-34 ·doi:10.1111/j.1365-246X.1995.tb05723.x
[11] Kiser E公司2018年聚焦圣海伦斯火山(美国)岩浆库顶部附近的熔体及其与主要火山喷发的关系。46 775-8 ·doi:10.1130/G45140.1
[12] Kiser E公司2017年使用iMUSH活动源数据集的圣海伦斯山岩浆系统三维速度模型AGU秋季会议摘要
[13] Kumar R、Da Silva C、Akalin O、Aravkin A Y、Mansour H、Recht B和Herrmann F J 2015地震数据重建的高效矩阵完成地球物理学80 97-114 ·doi:10.1190/geo2014-0369.1
[14] Kumar R、Wason H和Herrmann F J 2015同时拖曳式海上采集的震源分离——压缩传感方法地球物理学80 11·doi:10.1190/地理位置2015-0108.1
[15] LandröM 2002定量时移地震分析中的不确定性地球物理学。前景。50 527-38 ·doi:10.1046/j.1365-2478.2002.00330.x
[16] LandröM 2008之前放炮产生的噪声对地震反射数据的影响地球物理学73 9-17 ·doi:10.1190/1.2894453
[17] Malone S D和Pavlis G L 1983圣海伦斯山的速度结构和地震重新定位EosTrans AGU公司第64卷第895页
[18] Martins J,Sturdza P和Alonso J 2001复阶导数近似和算法微分之间的联系第39届航空航天科学会议和附件p921 ·doi:10.2514/6.2001-921
[19] Nocedal J和Wright S J 2000数值优化(柏林:施普林格)
[20] Oneto L、Ridella S和Anguita D 2016支持向量机学习的Tikhonov、ivanov和morozov正则化机器。学习。103 103-36 ·Zbl 1357.68179号·doi:10.1007/s10994-015-5540-x
[21] Phillips W S和Fehler M C 1991 Traveltime层析成像:常用方法的比较地球物理学56 1639-49 ·数字对象标识代码:10.1190/1.1442974
[22] Recht B、Fazel M和Parrilo P A 2010通过核范数最小化保证线性矩阵方程的最小秩解SIAM版本。52 471-501 ·Zbl 1198.90321号·数字对象标识代码:10.1137/070697835
[23] Sacchi M D、Ulrych T J和Walker C J 1998使用高分辨率离散傅里叶变换进行插值和外推IEEE传输。信号处理。46 31-8 ·数字对象标识代码:10.1109/78.651165
[24] Toh K C和Yun S 2010核范数正则化最小二乘问题的加速近似梯度算法派克靴。J.优化。6 615-40 ·Zbl 1327.90109号·doi:10.1007/s12532-014-0069-8
[25] Trefethen L N和Bau D 1997年数值线性代数第1版(宾夕法尼亚州费城:SIAM)·Zbl 0874.65013号·doi:10.1137/1.9780898719574
[26] Tseng P 2001不可微极小化块坐标下降法的收敛性J.优化。理论应用。109 475-94 ·Zbl 1006.65062号·doi:10.1023/A:1017501703105
[27] 乌尔伯格·C·W2017年利用iMUSH宽带阵列成像圣海伦斯山下的地震带和岩浆AGU秋季会议摘要(已提交)
[28] Vidale J E 1990三维旅行时间的有限差分计算地球物理学55 521-6 ·数字对象标识代码:10.1190/1.1442863
[29] Zheng P和Aravkin A 2018非光滑非凸极小化的快速方法(arXiv:1802.02654)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。