Ray footprint and redundancy in seismic tomography

The joint inversion of different wave types (e.g., direct, reflected and head waves) or different recording settings (e.g., VSP's, surface and cross-well surveys) generally provides better tomographic images than inverting them separately. However, in the joint inversion result we cannot distinguish immediately the local contribution from each information source in the model space. We present here a method for analysing such a contribution, and also for detecting possible redundancy in the available data. The redundancy can be decreased, to reduce the computational cost, or increased, to improve statistically the signal/noise ratio. In particular, it can be increased at the target area either by modifying the tomographic grid, or by addingnew sources and receivers at the proper recording locations. After presenting a 2D and a 3D synthetic example, we apply this method to a real data vintage from the North Sea, including a 3D surface profile and a circular 3D VSP.

L'inversione congiunta di differenti tipi di onde (ad esempio, diretta, riflessa e head-waves) o diversi dispositivi di acquisizione (ad esempio, VSP, rilievi di superficie e cross-well) fornisce generalmente migliori immagini tomografiche piutosto che dall'inversione delle singole onde. Tuttavia, nel risultato dell'inversione congiunta non possiamo distinguere immediatamente il contributo locale di ciascuna fonte di informazioni nello spazio del modello. Presentiamo qui un metodo per analizzare tale contributo, e anche per rilevare possibili ridondanze nei dati disponibili. La ridondanza può essere ridotta, per ridurre il costo computazionale, o aumentata, per migliorare statisticamente il rapporto segnale/rumore. In particolare, essa può essere aumentata sull'area bersaglio sia modificando la griglia tomografica, o aggiungendo nuovesorgenti o ricevitori nelle posizioni corrette di registrazione. Dopo aver presentato un esempio 2D e 3D sintetico, si applica questo metodo ad un data set reale dal Mare del Nord, che comprende un profilo di superficie 3D e un VSP circolare 3D.