Full waveform inversion in time and frequency domain of velocity modeling in seismic imaging: FWISIMAT a Matlab code

Inversión de onda completa en el campo de frecuencia y tiempo del modelo de velocidad en imagenes sísmicas: el código Matlab FWISIMAT

This paper investigates the capability of acoustic Full Waveform Inversion (FWI) in building Marmousi velocity model, in time and frequency domain. FWI is an iterative minimization of misfit between observed and calculated data which is generally solved in three segments: forward modeling, which numerically solves the wave equation with an initial model, gradient computation of the objective function, and updating the model parameters, with a valid optimization method. FWI codes developed in MATLAB herein FWISIMAT (Full Waveform Inversion in Seismic Imaging using MATLAB) are successfully implemented using the Marmousi velocity model as the true model. An initial model is obtained by smoothing the true model to initiate FWI procedure. Smoothing ensures an adequate starting model for FWI, as the FWI procedure is known to be sensitive on the starting model. The final model is compared with the true model to review the number of recovered velocities. FWI codes developed in MATLAB herein FWISIMAT (Full Waveform Inversion in Seismic Imaging using MATLAB) are successfully implemented usingMarmousi velocity model astrue model. An initial model is derived from smoothing the true model to initiate FWI procedure. Smoothing ensures an adequate starting model for FWI, as the FWI procedure is known to be sensitive onstarting model. The final model is compared with the true model to review theamount of recovered velocities. 

Este trabajo investiga la capacidad de la Inversión de Onda Completa (FWI, del inglés Full Waveform inversion) en la construcción del modelo de velocidad Marmousi, en el campo de frecuencia y tiempo. La Inversión de Onda Completa es una minimización repetitiva compleja entre la información observada y la calculada que generalmente se resuelve en tres segmentos: modelado directo, que numéricamente resuelve la ecuación de onda con un modelo inicial; la computación de gradiente de la función objetiva, y la actualización de los parámetros del modelo, con un método de optimización válido. Los códigos de la Inversión de Onda Completa desarrollados en Matlab (FWISIMAT) fueron implementados exitosamente con el modelo de velocidad Marmousi como modelo verdadero. Se obtuvo un modelo inicial tras igualar el modelo verdadero para iniciar el procedimiento de Inversión de Onda Completa. La igualación asegura un modelo inicial adecuado para la Inversión de Onda Completa, mientras que este procedimiento se reconoce por ser sensitivo al modelo inicial. El modelo final se compara con el modelo verdadero para revisar el número de velocidades recuperadas.