第13章 应用场景与案例


I. 一句话目标

一句话目标:围绕 Phi_T(x,t)、n_eff(x,t,f) 与到达时 T_arr 的统一口径,提供可直接落地的典型应用场景与端到端案例,涵盖到达时成像、路径对比与反演、多层介质传播估计、漂移监测与各向异性诊断,并给出工作流、接口绑定与合格判据。


II. 范围与非目标


III. 术语与符号最小集


IV. 场景 A|到达时成像(T_arr Imaging)

目标:在已知或可近似的几何配置下,通过多条路径的到达时测量重建 n_common(x,t) 的空间分布,进而形成 T_arr 成像或等时线图。


输入


输出

区域内的 n_common(x,t) 重建图;像素级 u_c 与合格标记;T_arr 等值线图。

工作流(接口绑定)

  1. 捕获路径:capture_path → { gamma[k], Δell[k] };识别界面:detect_interfaces → { ell_i }, Sigma。
  2. 到达时采集:获得 T_arr_obs(f_grid, gamma_a) 与不确定度。
  3. 低频估计背景:decompose_n_eff 或直接在低频带拟合 n_common。
  4. 成像反演(线性近似)
    • 建立方程:T_arr_obs ≈ (1/c_ref) · ∑_pixels n_common[p] · L_p,其中 L_p 为像素穿越长度。
    • 解算与正则:最小二乘或稀疏先验,产出 n_common̂ 与像素协方差。
  5. 一致性校核:check_dual_arrival_consistency → eta_T;T_arr_obs ≥ L_path / c_ref 下界检查。
  6. 产出物与日志:emit_report 固化契约、阈值、哈希与指标。

口径选择

满足 max |δc_ref/c_ref| ≤ eta_c 时使用常量外提;否则切换一般口径并记录 c_ref(x,t,f) 的估计与不确定度。

验收与否证


V. 场景 B|路径对比与反演(Phi_T / n_eff 反演)

目标:利用同一路径多频带的 ΔT_arr(f1,f2) 隔离 path term,并联合多路径对 theta = {a0,a1,a2,b1,c_m(·)} 进行反演,得到 n_eff 的参数化表达,必要时反演 Phi_T 的规范一致代表元。


输入


输出

theta_hat 与协方差;n_common(x,t) 与 n_path(x,t,f) 的参数集;一致性与下界报告。

工作流


验收与否证


VI. 场景 C|多层介质传播估计(Layered Sea)

目标:在存在界面 Sigma 的分层 Sea 中,依据匹配规则计算跨层 T_arr,评估界面修正并给出能量一致性检查。


输入


输出

分段 T_arr_i 与组合 T_arr;界面修正项 ΔT_sigma;能量一致性与侧限检查。

工作流


验收与否证


VII. 场景 D|实时监测与漂移跟踪(Streaming)

目标:在长期运行中监测 c_ref、n_common 与界面参数的漂移,维持口径一致与合格判据。


输入/输出

滑动窗口的 T_arr_obs 流;周期性基准路径 gamma_ref;增量报告与告警流。

工作流


验收与否证


VIII. 场景 E|各向异性通道诊断

目标:检测并量化 b1 · dot( grad_Phi_T , t_hat ) 的定向效应,指导模型由各向同性向各向异性扩展。


输入/输出

不同入射方位的路径扇区 { gamma_a };定向显著性报告与更新后的 NeffParams。

工作流


验收与否证


IX. 端到端案例|多层介质的到达时成像与反演

目标:联合 A、B、C 场景,在分层 Sea 中完成背景成像、频带差分反演与界面修正的一体化流程。


步骤


合格判据

T_arr_obs − L_path/c_ref ≥ −k·u_c;eta_T ≤ 阈值;R_sigma + T_trans + A_sigma = 1;n_eff ≥ 1;差分线性区达标。

X. 记录与日志最小集(所有场景通用)


XI. 交叉引用


XII. 产出物