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地球介质是一种由固体和流体两相物质组成的双相介质。双相介质弹性理论认为,固相是均匀的,各向同性的弹性多孔隙骨架;液相是充满孔隙空间的具有粘性的可压缩流体。较之传统的单相弹性介质,双相介质是更精细、复杂的介质模型。因而更接近实际地层介质。由于双相介质在地球物理勘探、地震学、地震工程学和岩土动力学等领域的广泛应用而吸引了越来越多国内外专家学者的积极关注。 本文以Biot的连续介质理论为基础,首先对目前双相介质正、反问题研究的各种数值方法作了系统介绍,阐述了各种方法的特点和存在的局限性,宏观上对双相介质波动方程数值模拟过程进行了一定总结。其次,以有限差分法作为正演分析的主要工具,对Biot理论一维波动方程进行了数值模拟,取得了较为理想的结果。最后,在正演模拟的基础上,将大范围收敛的同伦方法引入到算子参数识别反演过程,针对双相介质一维波动方程给出了同伦反演方法的具体求解形式,并对三层地质模型的孔隙率进行了计算,数值计算结果表明方法的可行性。 本文所给出的双相介质一维波动方程的反演方法改善了牛顿迭代法的局部收敛性,在一定程度上丰富了双相介质参数反问题的研究。