CN114460632A - 快速射线追踪方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种快速射线追踪方法、电子设备及存储介质。用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法包括：搜索介质中震源射线直接到达的界面节点，并计算相应射线的走时，将震源射线所到达的节点记入波前点集合Q中；在波前点集合Q中查询最小走时点作为当前子波源点，搜索当前子波源点直接到达的界面节点，计算相应的子波射线走时以及节点的总走时，将当前子波源点到达的未作过子波源的界面点加入到波前点集合Q中，并将所述当前子波源点从波前点集合Q中删除；重复上一步骤直至波前点集合Q为空集，从接收点依次回溯直到震源点，得到射线路径。本发明方法的计算速度较常规射线追踪方法快，实现过程中误差积累小，模拟精确高。

Description

快速射线追踪方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明属于地震勘探技术领域，具体涉及一种用于计算转换波旅行时的射线追踪的方法、电子设备及储存介质。

背景技术

20世纪90年代以来，随着油气资源勘探的精细化，及地震勘探的方法和技术的提高，横波信息的利用逐步走向必然。因此，成本较低的转换波勘探得到了重视，同时国内外学者开展了大量的研究工作，在理论和应用方面都有了较快的发展。

研究表明PS转换波勘探可以在气云下、盐下、石膏下、玄武岩下、倒转褶皱下、泥岩底辟下、泥火山岩下和高角度断层等条件下，弥补纵波成像的模糊现象，提高成像质量；可以区分流体的性质，寻找油气；可以利用纵横波速度对比等划分碎屑岩和碳酸岩岩性寻找储层；可以研究裂缝的方向、大小和密度；可以估算渗透率等，所以说转换波的发展很有前景。

开展转换波勘探，首先要认识转换波的传播规律。通过射线追踪方法获得转换波的走时和射线路径是研究、认识转换波传播规律的一条重要途径，射线追踪转换波对地震数据采集中观测系统的设置和记录中转换波的识别有重要的指导意义，且在转换波偏移和走时反演等数据处理过程中也有重要的作用，其效率和精度直接影响到相关处理的效果。因此，高精度、高效率的射线追踪方法一直是一项重要的研究内容。

当前有多种射线追踪方法，它们有着不同的精度、效率和应用条件。如传统的打靶法和弯曲法在处理时计算量较大，打靶法处理首波时不稳定，不能追踪绕射波路径，当追踪区域较复杂时，还会存在追踪不到的盲区；弯曲法的一个最明显的缺点是其射线路径的走时不能保证为全局最小。而基于费马(Fermat) 原理和惠更斯—菲涅耳(Huygens—Fresnel)原理的Moser法，是一种得到广泛应用的最短路径(最小走时)算法，虽然该方法克服了传统方法的缺陷，计算速度快，可以一次性地得到整个空间任一点的全局最小走时路径和最小走时，但其精度不高。界面二次源法(简称界面源法)是在Moser方法基础上发展起来的一种新的最小走时射线追踪方法，该方法把子波源点设置在物性分界面上，在块体内或层内地震波以直射线传播，作为子波源点和界面离散点之间的直射线中止于各个界面，由于子波出射方向多，并且在均匀块体内以精确的直射线追踪，因此，界面二次源法基本消除了射线路径的多值现象和锯齿状现象，大大提高了射线追踪的精度；最后，由于界面二次源法的子波源点数远远小于 Moser法，故效率也很高。

基于惠更斯原理和费马原理的最小旅行时树法，稳定性最强，适于复杂介质的射线追踪，但该方法的缺点是速度较慢；同时，目前已经发表的成果中，绝大部分仅是针对声波介质讨论的，而转换波最小旅行时树法的求解结果很少看到。为克服最小旅行时树法速度较慢的缺陷，本领域需要一种用于计算转换波旅行时的快速射线追踪算法。

发明内容

为克服最小旅行时树法速度较慢的缺陷，本发明对算法进行改进，以期给出转换波的快速射线追踪方法。

根据本发明的一个方面，提供一种用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法，包括：

步骤1：将模型波速设定为下行波速度；

步骤2：搜索介质中震源射线直接到达的界面节点，并计算相应射线的走时，将震源射线所到达的节点记入波前点集合Q中；

步骤3：在波前点集合Q中查询最小走时点作为当前子波源点，搜索当前子波源点直接到达的界面节点，计算相应的子波射线走时以及节点的总走时，将当前子波源点到达的未作过子波源的界面点加入到波前点集合Q中，并将所述当前子波源点从波前点集合Q中删除；

步骤4：重复步骤2和步骤3直至波前点集合Q为空集；

步骤5：将模型波速设定为上行波速度，重复步骤2-步骤4；

步骤6：从接收点依次回溯直到震源点，对上下行波场旅行时分别记录，得到整个转换波的射线路径。

对于转换波而言，需要对上行波场、上行波场设置不同的速度场，从而分别计算上下行波场的旅行时，然后对上下行波场旅行时分别记录，得到整个转换波的射线追踪路径。

在计算射线路径时，不仅考虑当前激发子波P，也考虑子波源点S点及周围 8个点的子波。随着地震波传播，子波源点传播路径逐渐变大，在去除重叠路径后，子波传播方向书要比仅考虑激发子波P的有效方向数小得多，从而大大提高计算速度。

进一步地，搜索当前子波源点能够直接到达的界面节点包含的子波源点及周围的8个点，计算出相应的子波射线走时，加上震源到达当前子波源点的走时，得到这些节点的总走时。

进一步地，所述节点的总走时为震源到达当前子波源点的走时与子波射线走时之和，如果某节点先前已有一个走时，将先前的走时与新的走时对比，选取其中的最小走时作为所述节点的总走时。

进一步地，在模型波速设定为下行波速度的情况下，所述将震源射线所到达的节点记入波前点集合Q中表示为：

v_D(i)：＝v_P(i)，P：＝φ，t_D(i)：＝∞(i∈N)

Q：＝{o}，R：＝N-{o}，t_D(i)：＝0

其中，v_D(i)为下行波速度，v_p(i)为纵波速度，i∈N，t_D(i)为下行波旅行时， R为未扰动点集合，P为波后点集合。

进一步地，在波前点集合Q中查询最小走时点i作为当前子波源点i；将当前子波源点i到达的未作过子波源的界面点j从集合R转入波前点集合Q中，将当前子波源点i点从波前点集合Q转入集合P中：

t_D(j)：＝min{t_D(j)，t(k)+dt(k，j)}(k∈PS(i，j)，j∈FS(i)∩Q)，

t_D(j)：＝{t_D(k)+dt(k，j)}(k∈PS(i，j)，j∈FS(i∩R))，

其中，t(k)为第k次迭代时的旅行时，dt(k，j)为第k次迭代时子波从i∈N到点j∈FS(i)的旅行时，t_D(k)为第k次迭代时下行波旅行时，PS(i，j)为包括i，j的子波源点s(i)及周围的8个点，FS(i)为点i∈N有效方向点的集合。

进一步地，在模型波速设定为上行波速度的情况下，选取要追踪的反射界面，把所有界面节点记入波前点集合Q中：

v_U(i)：＝v_S(i)，P：＝φ，t_U(i)＝∞(i∈N)

Q：＝RP(m)，R：＝N-RP(m)，t_U(j)：＝t_D(j)(j∈RP(m))

其中，v_U(i)为上行波速度，v_s(i)为横波速度，i∈N，t_U(i)为上行波旅行时， RP(m)为第m层反射界面点的集合。

进一步地，在波前点集合Q中查询最小走时点i作为当前子波源点i；将当前子波源点i到达的未作过子波源的界面点j从集合R转入波前点集合Q中，将当前子波源点i点从波前点集合Q转入集合P中：

t_D(j)：＝min{t_U(j)，t(k)+dt(k，j)}(k∈PS(i，j)，j∈FS(i)∩Q)，

t_D(j)：＝{t_U(k)+dt(k，j)}(k∈PS(i，j)，j∈FS(i)∩R)。

进一步地，在追踪过程中，每个节点都会记录下其上一级子波源点的位置，从接收点依次回溯直到震源点，得到射线路径。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于计算转换波旅行时的快速射线追踪装置，包括：

初始化模块，搜索介质中震源射线直接到达的界面节点，并计算相应射线的走时，将震源射线所到达的节点记入波前点集合Q中；

更新模块，在波前点集合Q中查询最小走时点作为当前子波源点，搜索当前子波源点直接到达的界面节点，计算相应的子波射线走时以及节点的总走时，将当前子波源点到达的未作过子波源的界面点加入到波前点集合Q中，并将所述当前子波源点从波前点集合Q中删除；

迭代模块，重复上一步骤直至波前点集合Q为空集，从接收点依次回溯直到震源点，得到射线路径。

根据本发明的另一个方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括：

存储器，存储有可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法。

根据本发明的另一个方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法。

本发明对比已有的技术，计算速度较常规射线追踪方法快；实现过程中误差积累小，模拟精确高。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为本发明的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法的流程图。

图2为根据本发明实施例的地震波传播示意图。

图3为根据本发明实施例的改进算法传播示意图。

图4为根据本发明实施例的用于射线追踪计算的速度模型。

图5为根据本发明实施例的利用转换波快速射线追踪算法得到的波场记录。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明属于石油勘探领域，涉及一种用于转换波快速射线追踪方法。射线追踪方法获得转换波的走时和射线路径是研究、认识转换波传播规律的一条重要途径，对地震数据采集中观测系统的设置和记录中转换波的识别有重要的指导意义，其效率和精度直接影响到相关处理的效果。因此，高精度、高效率的射线追踪方法一直是一项重要的研究内容。相较于常规的地震波的射线追踪，转换波的快速射线追踪方法一直研究的较少。本发明通过对常规最小旅行树方法进行改进，剔除其中的重复存储项，提高转换波射线追踪的效率。

具体地，如图1所示，本发明提供了一种用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法，包括：

步骤1：将模型波速设定为下行波速度；

步骤2：搜索介质中震源射线直接到达的界面节点，并计算相应射线的走时，将震源射线所到达的节点记入波前点集合Q中；

步骤3：在波前点集合Q中查询最小走时点作为当前子波源点，搜索当前子波源点直接到达的界面节点，计算相应的子波射线走时以及节点的总走时，将当前子波源点到达的未作过子波源的界面点加入到波前点集合Q中，并将所述当前子波源点从波前点集合Q中删除；

步骤4：重复步骤2和步骤3直至波前点集合Q为空集；

步骤5：将模型波速设定为上行波速度，重复步骤2-步骤4；

步骤6：从接收点依次回溯直到震源点，对上下行波场旅行时分别记录，得到整个转换波的射线路径。

具体地，在转换波射线追踪过程中，可以假设地下介质由许多正方形单元组成，在每个单元内速度均匀。当地震波传播到某一单元时，根据惠更斯原理，该单元成为一个新的波源向周围传播子波。设O点为某一单元中心点，当地震波传到该单元时，O点则成为新波源向周围传播子波，如图2所示。

在图2中，正方形ABCD为O点的子波传播区域，其边长的一半n(n∈N) 为子波的传播区域半径。设P(x，y)(x，y∈Z)为ABCD内一单元中心点，则向量OP不仅表示子波传播方向，而且表示传播距离。若以O点为坐标原点，则P点坐标本身就能表示子波传播方向。

从图2可以看出，P′与P表示的是同一个方向，而|OP′|>|OP|，所以在实际处理中，P′点可以不予考虑。我们称在表示同一方向的点中，与O点距离最近的点为O点的有效方向点。由地震波互易原理可知，若P为O的有效方向点，则O也是P的有效方向点。

因此可以看出，子波传播区域越大，有效方向点越多，考虑的子波传播方向也越精细，精度越高，但同时计算量也越大。

根据以上讨论可知，空间某一点可能接收到不同单元点传出的子波，也就是说地震波从震源到该点的可能路径不止一条。根据费马原理，地震波实际传播路径是所有可能路径中走时最小的一条。由此可知，通过比较地震波走时大小，可以求取地震波的射线路径。

子波传播区域半径n不仅控制着计算精度，而且也是影响计算量大小的关键因素之一。因为随着子波传播区域半径n的增大，有效方向点非线性迅速增加，所以提高计算速度的关键，是如何选取较小的n，使得计算量增加不大且不逊于n较大时的精度。图3是改进算法示意图。

在图3中，地震波经S点传播到P点，S为P的子波源点，记为S＝s(P)。根据惠更斯原理，P点激发子波。设A点为P点的有效方向点。对于A点，基本算法仅考虑P点的子波。现在，不仅考虑P点的子波，而且考虑P点的子波源点S点及S点周围点如K11，K12，…，K32，K33点的子波。可以想见，随着地震波在介质中的传播，波后点如S点的子波传播区域半径是逐渐变大的，但其总的子波传播方向数要比与之相当的子波传播区域内的有效方向点数少得多。

优选地，当研究对象涉及到转换波传播路径时，以P-SV波为例。P-SV波可分为下行波和上行波，下行波速度v_D(i)为纵波速度v_p(i)，上行波速度 v_U(i)为横波速度v_s(i)，i∈N。设点i∈N下行、上行波的旅行时分别为t_D(i)和 t_U(i)，第m层反射界面点的集合为RP(m)，则第m层反射界面P-SV波的快速射线追踪算法为：

首先将模型波速设定为P波速度，搜索震源所在介质中震源射线可直接到达的界面节点，并计算相应射线的走时，将震源射线所到达的节点记入波前点集合Q中。用算法表达式可以表示为：

v_D(i)：＝v_P(i)，P：＝φ，t_D(i)：＝∞(i∈N)，

Q：＝{o}，R：＝N-{o}，t_D(i)：＝0。

其中，v_D(i)为下行波速度，v_p(i)为纵波速度，i∈N，t_D(i)为下行波旅行时， R为未扰动点集合，P为波后点集合。

接下来，在Q中查询最小走时t_D(i)(i∈Q)。从波前点集合Q中选出最小走时点作为当前子波源点，搜索当前子波源点可直接到达的界面节点，例如可以包含子波源点及周围的8个点，计算出相应的子波射线走时，再加上震源到达当前子波源点的走时，得到这些节点的总走时。如果某节点先前已有一个走时，需将它与新的走时对比，选取其中的最小走时，同时将当前子波源点到达的未作过子波源的界面点加入到波前点集合Q中，计算完毕后将当前子波源点从波前点集合Q中删除。具体地，将j点从集合R转入波前点集合Q中，将i点从波前点集合Q转入集合P中。

t_D(j)：＝min{t_D(j)，t(k)+dt(k，j)}(k∈PS(i，j)，j∈FS(i)∩Q)，

t_D(j)：＝{t_D(k)+dt(k，j)} (k∈PS(i，j)，j∈FS(i∩R))，

其中，t(k)为第k次迭代时的旅行时，dt(k，j)为第k次迭代时子波从i∈N到点j∈FS(i)的旅行时，t_D(k)为第k次迭代时下行波旅行时，PS(i，j)为包括i，j的子波源点s(i)及周围的8个点，FS(i)为点i∈N有效方向点的集合。

接下来，进行迭代条件检测。判断Q是否为空集，如果Q≠φ则重复上述步骤，直至Q＝φ。

如果Q＝φ则表明该轮追踪结束，进入下一轮转换波场的迭代，将模型波速设定为S波速度，以追踪反射PS转换波。选取要追踪的反射界面，把其所有界面节点记入波前点集合Q中，这些点的走时为其初至波走时，其它节点又都变成待求的走时点。

v_U(i)：＝v_S(i)，P：＝φ，t_U(i)＝∞(i∈N)，

Q：＝RP(m)，R：＝N-RP(m)，t_U(j)：＝t_D(j)(j∈RP(m))。

其中，v_U(i)为上行波速度，v_s(i)为横波速度，i∈N，t_U(i)为上行波旅行时，RP(m)为第m层反射界面点的集合。

接下来，在波前点集合Q中查询最小走时t_U(i)(i∈Q)。在波前点集合Q中查询最小走时点i作为当前子波源点i；将当前子波源点i到达的未作过子波源的界面点j从集合R转入波前点集合Q中，将当前子波源点i点从波前点集合Q 转入集合P中：

t_D(j)：＝min{t_U(j)，t(k)+dt(k，j)}(k∈PS(i，j)，j∈FS(i)∩Q)，

t_D(j)：＝{t_U(k)+dt(k，j)} (k∈PS(i，j)，j∈FS(i)∩R)。

最后，进行迭代条件检测，如果Q＝φ，则结束，否则重复上述步骤直至波前点集合Q为空集。在追踪过程中，每个节点都会记录下其上一级子波源点的位置，故从接收点依次回溯，直到震源点，就能得到射线路径。

在上述算法步骤中，第一轮追踪对应下行波场，第二轮追踪对应上行波场。在计算下行、上行波场时，使用不同的速度场，就能对不同类型的反射波进行射线追踪。

当地质界面起伏很大时，常常会出现反射点空白现象，即在应该有反射波的地方，却没有反射波。此时，可采取界面分段的方法进行处理。

为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

实施例1

本实施例中，模型采用横波模型比纵波模型多一层低速层的设置，如图4 所示。图4左图为对应纵波速度模型，自上至下速度分别为1500m/s，1800m/s， 2000m/s，2200m/s。右图为对应横波速度模型，其自上而下为5层，速度分别对应400m/s，600m/s，800m/s，900m/s及1100m/s。纵波速度剖面上第一层反射界面为倾斜界面，之后的两层反射界面为曲界面。横波速度剖面上相较纵波速度剖面上多了一层速度为400m/s的低速层，用来模拟地面含水层的影响。采用地表放炮和接受的观测系统进行观测，其中检波器间距10m，共200个，震源间距20m，共100个，第一个震源位于x＝10m处。图5为利用转换波快速射线追踪方法得到的波场记录。

正演采用前述的转换波射线追踪算法进行模拟。理论上，若无横波低速层的影响，倾斜界面的炮集上应该呈现于类似双曲线特征的同相轴。然而由于近地表低速层的影响，该炮集的第一层呈现以双曲为基准的起伏。

由于转换波射线追踪算法限定了反射波仅为转换PS波，因此对应的波场记录上仅有三个反射界面对应的转换波，无其它相关干扰波，可为后续研究提供更好的数据。

实施例2

本实施例提供一种用于计算转换波旅行时的快速射线追踪装置，包括：

初始化模块，搜索介质中震源射线直接到达的界面节点，并计算相应射线的走时，将震源射线所到达的节点记入波前点集合Q中；

更新模块，在波前点集合Q中查询最小走时点作为当前子波源点，搜索当前子波源点直接到达的界面节点，计算相应的子波射线走时以及节点的总走时，将当前子波源点到达的未作过子波源的界面点加入到波前点集合Q中，并将所述当前子波源点从波前点集合Q中删除；

迭代模块，重复上一步骤直至波前点集合Q为空集，从接收点依次回溯直到震源点，得到射线路径。

初始化模块与更新模块通信连接，将波前点集合Q数据发送至更新模块。更新模块和迭代模块反馈连接，迭代模块针对更新模块判断波前点集合Q是否为空集，不为空时将结果反馈至更新模块，重新进行更行步骤。波前点集合Q 为空集时，迭代模块从接收点依次回溯直到震源点，得到射线路径。

实施例3

本实施例提供一种电子设备包括，该电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法。

根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。

该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。

该处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中，该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。

本领域技术人员应能理解，为了解决如何获得良好用户体验效果的技术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。

有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此不再赘述。

实施例4

本实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法。

根据本公开实施例的计算机可读存储介质，其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时，执行前述的本公开各实施例方法的全部或部分步骤。

上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：CD－ROM和 DVD)、磁光存储介质(例如：MO)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如：ROM盒)。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法，其特征在于，包括：

步骤1：将模型波速设定为下行波速度；

步骤2：搜索介质中震源射线直接到达的界面节点，并计算相应射线的走时，将震源射线所到达的节点记入波前点集合Q中；

步骤3：在波前点集合Q中查询最小走时点作为当前子波源点，搜索当前子波源点直接到达的界面节点，计算相应的子波射线走时以及节点的总走时，将当前子波源点到达的未作过子波源的界面点加入到波前点集合Q中，并将所述当前子波源点从波前点集合Q中删除；

步骤4：重复步骤2和步骤3直至波前点集合Q为空集；

步骤5：将模型波速设定为上行波速度，重复步骤2-步骤4；

步骤6：从接收点依次回溯直到震源点，对上下行波场旅行时分别记录，得到整个转换波的射线路径。

2.根据权利要求1所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法，其特征在于，搜索当前子波源点能够直接到达的界面节点包含的子波源点及周围的8个点，计算出相应的子波射线走时，加上震源到达当前子波源点的走时，得到这些节点的总走时。

3.根据权利要求2所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法，其特征在于，所述节点的总走时为震源到达当前子波源点的走时与子波射线走时之和，如果某节点先前已有一个走时，将先前的走时与新的走时对比，选取其中的最小走时作为所述节点的总走时。

4.根据权利要求1所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法，其特征在于，在模型波速设定为下行波速度的情况下，将震源射线所到达的节点记入波前点集合Q中表示为：

v_D(i)：＝v_P(i)，P：＝φ，t_D(i)：＝∞(i∈N)

Q：＝{o}，R：＝N-{o}，t_D(i)：＝0

其中，v_D(i)为下行波速度，v_p(i)为纵波速度，i∈N，t_D(i)为下行波旅行时，R为未扰动点集合，P为波后点集合。

5.根据权利要求4所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法，其特征在于，在波前点集合Q中查询最小走时点i作为当前子波源点i；将当前子波源点i到达的未作过子波源的界面点j从集合R转入波前点集合Q中，将当前子波源点i点从波前点集合Q转入集合P中：

t_D(j)：＝min{t_D(j)，t(k)+dt(k，j)}(k∈PS(i，j)，j∈FS(i)∩Q)，

t_D(j)：＝{t_D(k)+dt(k，j)}(k∈PS(i，j)，j∈FS(i∩R))，

其中，t(k)为第k次迭代时的旅行时，dt(k，j)为第k次迭代时子波从i∈N到点j∈FS(j)的旅行时，t_D(k)为第k次迭代时下行波旅行时，PS(i，j)为包括i，j的子波源点s(i)及周围的8个点，FS(i)为点i∈N有效方向点的集合。

6.根据权利要求5所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法，其特征在于，在模型波速设定为上行波速度的情况下，选取要追踪的反射界面，把所有界面节点记入波前点集合Q中：

v_U(i)：＝v_S(i)，P：＝φ，t_U(i)＝∞(i∈N)

Q：＝RP(m)，R：＝N-RP(m)，t_U(j)：＝t_D(j)(j∈RP(m))

其中，v_U(i)为上行波速度，v_s(i)为横波速度，i∈N，t_U(i)为上行波旅行时，RP(m)为第m层反射界面点的集合。

7.根据权利要求6所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法，其特征在于，在波前点集合Q中查询最小走时点i作为当前子波源点i；将当前子波源点i到达的未作过子波源的界面点j从集合R转入波前点集合Q中，将当前子波源点i点从波前点集合Q转入集合P中：

t_D(j)：＝min{t_U(j)，t(k)+dt(k，j)}(k∈PS(i，j)，j∈FS(i)∩Q)，

t_D(j)：＝{t_U(k)+dt(k，j)}(k∈PS(i，j)，j∈FS(i)∩R)。

8.根据权利要求7所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法，其特征在于，在追踪过程中，每个节点都会记录下其上一级子波源点的位置，从接收点依次回溯直到震源点，得到射线路径。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

存储器，存储有可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现权利要求1-8中任一项所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的用于计算转换波旅行时的快速射线追踪方法。

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