在地下介质中传播的地震波具有各向异性和粘滞性特点,主要表现为地震波的速度随方向变化、纵横波之间的耦合作用、横波分裂、子波峰值延迟、地震波振幅衰减、波形变宽和波形畸变等现象。地震波场在各项异性介质和黏弹介质中传播特征的模拟是地震学研究的重要课题之一,它对理论算法验证、波场识别以及野外观测系统设计等流程具有指导作用。旋转交错网格将经典交错网格中的速度、位移、应力、应变波场分量和介质参数重新分布,应力分量、介质参数和速度分量被分别放置在单元网格沿对角线的两个顶点上,通过两个对角线方向上的导数值近似水平和垂直方向上的导数。当采用旋转交错网格对地下介质中传播的地震波数值模拟时,不需要对弹性模量进行平均,该优点在模拟地震波在孔隙介质、各向异性介质中传播时克服了经典交错网格计算不稳定的缺点,提高了波场模拟的精度。根据地震波各向异性传播理论,传播在地下介质中的纵横波是相互耦合的,由常规模拟方法得到的地震记录和波场快照中同时含有拟纵波和拟横波分量,成为单独研究纵波或横波在各向异性介质中传播特征的难点。纵横波的耦合现象也为地下目标体的精确成像(逆时偏移成像等)带来困难。在各向异性介质中,拟纵波和拟横波的极化方向和地震波的传播方向通常含有一个夹角。采用各向同性介质中波场分离分解方法将不能将纵横波场完全分离。本文采用将各向异性介质中的多分量波场分别投影到拟纵波和拟横波的极化方向上,使得在各向异性介质中传播的相互耦合纵、横波场分离,获得只含有单一波场的地震记录和波场快照。本文采用旋转交错网格高阶有限差分技术对具有倾斜对称轴的横向各向同性(titled transverse isotropy,简称TTI)介质中传播的地震波进行了正演模拟,并在旋转交错网格下对地震波场进行了波场分解处理,由于X和Z速度分量在相同位置,不需要对速度分量进行平均和插值处理,减小了计算误差和计算耗时。为了削弱人为边界对研究区域波场的影响,本文采用了CE衰减边界条件和完全匹配层吸收边界条件。