本文题目是基于照明分析的观测系统优化,所用原理有射线追踪原理,地震波动力学原理,照明分析原理等。基本研究思路如下:以照明分析为基础,针对目标层作照明分析;分别以射线追踪,波场延拓为工具,通过对复杂的速度场进行模拟,进行面向目标的照明分析,分析结果可用来评价观测系统的优劣,也可以指导复杂勘探区观测系统的优化设计。传统上观测系统分析总体上出发点是基于单个物理点来考虑的,或者说是基于水平叠加理论的。随着地震勘探技术的推广和应用,工作重点逐步由平原地区向山区展开,由简单地质构造向复杂地质构造过渡。现阶段的地震勘探中,复杂地质结构的出现使得传统观测系统分析设计己不适用。射线追踪采用是基于Langan思想的基本原理,该原理把射线路径作为一个独立变量,射线的位置、方向和旅行时都是射线弧长的代数表示。Langan的射线追踪方法可以较好的解决局部极值的问题,而且计算花费不大。波动方程波场传播方法适应于地下复杂介质,单程波方程的计算效率高,没有高频近似、多路径和焦散等问题的优点,采用Fourier有限差分算法计算向下和向上的波场延拓,既保证了波场的准确性又保证了运算的高效性。照明主要是针对弱能量区域和能量屏蔽区域而言,在这些区域,由于没有足够的能量到达,往往收不到很好的成像效果。本文在射线追踪和波动理论的基础上进行模拟。从地质模型和观测系统出发,针对目标体对每一次炮点激发进行照明分析,记录各炮激发时能量分布;以观测系统CDP间隔作为线元大小,并统计各线元上的射线击打次数和波场能量分布,将分析结果表示成能量贡献分布图。根据能量贡献分布图,来确定工区观测系统的分布参数,有针对性的优化设计炮点和检波器的位置。实验表明,基于射线和波动理论照明分析能很好地反映各界面的照明能量,该方法优化的观测系统对目的层有很好的照明和成像。