方法技术创新：
1、提出了任意复杂起伏地表复杂构造全弹性波方程高精度正演模拟、照明分析方法 
（1）采用变密度优化交错网格高阶有限差分法，模拟精度高，计算速度快；
（2）采用PML法边界条件，边界吸收效果理想；
（3）能够稳定、高精度模拟崎岖起伏地表、内部不连续界面（如真空裂缝、空洞等）以及固-液界面上的全弹性波场；
（4）全弹性波高精度波场分离；
（5）不同场（总场、纯纵波、纯横波）照明分析。
  该成果见：
[1] 牟永光 裴正林 著. 三维复杂介质地震数值模拟，石油工业出版社，2005；
[2] Pei Zhenglin,Fu Liyun.Anisotropic finite-difference algorithm for modeling elastic wave propagation in fractured coalbeds. Geophysics,2012,77(1):C13-26(SCI)
[3] 裴正林. 三维各向同性介质弹性波方程交错网格高阶有限差分法模拟. 石油物探,2005,(4).(核心)
[4] Pei Zhenglin, Fu Liyun, Yu Gengxi. A Wavelet-Optimized Adaptive Grid Method for Finite- Difference Simulation of Wave Propagation. Bull. Seism. Soc. Am .2009, 99(1)(SCI)
[5] 裴正林,王尚旭,狄帮让 等. 无组合检波采集方法的三维地震波数值模拟研究. 石油地球物理勘探,2005,(2).(EI)
[6] 裴正林. 任意起伏地表弹性波方程交错网格高阶有限差分法数值模拟. 石油地球物理勘探,2004,(6).(EI)
2、提出了地震波定向照明分析方法 
  定向照明分析可以快速、高精度计算震源定向照明度、源-检定向照明度、目标层CRP点照明角分布等；可以快速、高精度定量分析地震采集参数对成像质量的影响；目标层CRP照明角分布可以分析地震波分辨率。
  该成果见，裴正林.波动方程地震定向照明分析, 石油地球物理勘探,2008,(6)（SCI、EI）。
3、提出了基于波动方程叠前深度偏移的点分辨函数分析方法 
  点分辨函数是叠前成像空间分辨率的一种有效表示。地震波点分辨函数分析是一种基于叠前偏移成像质量评价地震采集参数优劣的新的有效方法。地震波点分辨函数分析可以定量评价给定观测系统所采集的地震数据的最终成像质量（纵横向分辨率、聚焦能量等）。
4、提出了三维体内部空腔自由边界弹性波方程有限差分求解法以及爆炸震源井激发子波三维弹性波场正演算法  
震源激发效果是影响山地地震数据采集质量的重要因素之一。目前，基于等效孔穴模型，理论研究仅给出了在均匀介质中爆炸震源激发所产生的纵波源地震子波的近似解析解（Sharpe，1942，Lee，1964，Jalinoos等，1986，孙成禹等，2016）。而对于复杂介质、非均匀介质中的爆炸震源激发机理、震源噪声产生机理尚不清楚。
  基于本公司研发的爆炸震源井激发子波三维弹性波场正演模拟技术，可以研究炸药震源激发机理和震源噪声产生机理；研究规则孔穴、非规则孔穴对炸药震源激发的影响；研究不同炸药震源与定向激发参数之间的关系；研究山地近地表速度及其速度结构对地震弹性波能量激发和下传能量的影响，为山地地震震源激发能量增强、震源优选提供理论指导。
5、提出了多尺度多信息融合的复杂起伏地表复杂构造一体化地质-地球物理建模方法
   
该方法主要包括：（1）综合利用地质-地震-VSP-测井等多尺度资料，以及地质资料、钻井资料、测井资料、地震资料、VSP测井资料和近地表调查资料等多种信息有机融合；（2）利用地质露头信息、微测井近地表结构调查成果、微测井约束的大炮初至层析成像反演成果等进行近地表建模；（3）根据地震资料解释成果，并结合测井资料，利用地震反演技术，建立深部模型；（4）采用地震波方程正反演技术，将近地表模型和深部模型二者有机融合、一体化，形成逼近复杂地表、复杂近地表和复杂深部构造真实情况的地质-地球物理模型。   
应用该方法首次建立了能够真实客观表征龙门山山前带复杂起伏地表、复杂深部构造（双复杂）的地质-地球物理模型。

6、提出了一种基于叠前成像质量的地震观测系统优化设计的新方法
  （1）根据地震采集工区的地质和地震解释的断层和层位数据建立精细的2D/3D地质-地球物理模型；
  （2）基于2D、3D波动方程正演模拟分析的地震采集参数优化论证；
  （3）基于2D、3D波动方程照明分析的地震采集参数优化论证；
  （4）基于2D、3D波动方程的目标层CRP点叠前深度偏移成像分辨函数分析的地震采集参数优化论证。
  （5）以地质-地球物理模型为评价对比标准，以目标层照明度均匀性、分辨率、信噪比以及成像精度等作为技术指标，综合评价确定出最优地震观测系统设计参数。
该方法已应用于复杂地区实际地震采集设计工程，并已取得了良好的应用效果。该成果参见 “复杂断块油气藏地震波响应和照明分析”，裴正林 勾永峰，2016，《下学上达-祝贺余钦范教授教学科研地质工作60周年》，地质出版社。



地震波总照明分析：

·评价地震波能量分布的非均匀性；
·分析地下有效波反射能量弱以及成像不好是否是构造引起的；
·优化观测系统；　　　　　　　　　             任意起伏地表全弹性波方程单源照明分析
            三维全波方程震源照明分析

地震波定向照明分析：

·定向照明分析能够敏感地分析检波器间距、炮点分布以及炮检组合等参数变化对目标层地震波能量的影响。
·可以定量分析不同照明角对目标层的照明贡献。
            

  四层模型多炮20度~30度定向照明分析　　　　　　
 

　　　　　　　　　　　　　　　　
面向目标的点分辨函数与分辨率分析：
·点分辨函数是地震波成像空间分辨率的一种有效表示。
·实用性和精度明显优于共聚焦点（CFP）方法以及基于射线追踪的散射波数方法。
·点分辨函数不仅可以定量评价地震采集参数（如排列长度（或偏移孔径）、记录长度、空间采样、地震子波频带等）是否最佳，而且可以定量分析成像的质量（分辨率和聚焦能量）。

复杂断块模型目标层CRP点分辨函数
 

地震波方程数值模拟：
·非均匀介质全声波方程和全弹性/粘弹性波方程交错网格高阶FD法高精度全波场模拟
·对模型模拟数据体通过成像处理，可以定性或半定量分析所设计的观测系统是否合理。

复杂断块模型

复杂断块模型复杂断块模型三维全波场快照
 

爆炸震源三维全弹性波场模拟：

井底激发三维弹性波场快照2D切片
 

井底激发三维弹性波场快照2D切片