發(fā)布時(shí)間：2017-12-14 07:13

  本文關(guān)鍵詞：二維頻率域聲波方程正演模擬及其全波形反演研究

  更多相關(guān)文章： 全波形反演 頻率域有限差分法 稀疏矩陣存儲(chǔ) CPU并行計(jì)算

【摘要】：頻率域正演是全波形反演的基礎(chǔ),在地震波數(shù)值模擬中占有十分重要的地位。相比于時(shí)間域正演,頻率域正演具有適合多炮并行運(yùn)算、無(wú)時(shí)間頻散,頻帶選取靈活及易于實(shí)現(xiàn)粘彈性介質(zhì)波場(chǎng)模擬等優(yōu)點(diǎn)。時(shí)間域正演精度較高且編程易于實(shí)現(xiàn),但是由于其時(shí)間遞推的思想,當(dāng)時(shí)間采樣點(diǎn)較多時(shí),會(huì)產(chǎn)生誤差累積,而頻率域正演是對(duì)所有網(wǎng)格整體計(jì)算波場(chǎng),誤差會(huì)分配到各個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)上,并且不同頻率的系數(shù)矩陣相對(duì)獨(dú)立,適合CPU/GPU并行計(jì)算加速處理,大大提高計(jì)算效率。頻率域正演的效率在很大程度上取決于系數(shù)矩陣分解的快慢,而系數(shù)矩陣分解的效率由矩陣的帶寬決定,所以在保證頻率域正演精度的情況下盡量減少帶寬的算法具有非�，F(xiàn)實(shí)的意義。通過(guò)開(kāi)展二維聲波方程頻率域有限差分模擬研究,驗(yàn)證了頻率域有限差分方法的有效性和實(shí)用性,進(jìn)而為全波形反演做準(zhǔn)備。首先,論文簡(jiǎn)要敘述了地震波頻率域有限差分?jǐn)?shù)值模擬方法的發(fā)展及研究現(xiàn)狀;其次,論述了有限差分?jǐn)?shù)值模擬方法的基本原理,進(jìn)而推導(dǎo)了頻率域聲波方程的最優(yōu)化9點(diǎn)差分格式和15點(diǎn)差分格式,研究了兩種差分格式的隱式表達(dá)方式和稀疏矩陣的求解,論文通過(guò)Matlab語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了均勻聲波介質(zhì)、雙層介質(zhì)模型和Marmousi模型兩種差分格式的正演模擬,通過(guò)計(jì)算效率和精度的對(duì)比,分析了兩種差分格式的優(yōu)劣;最后,借助于法國(guó)Seiscope研究組的FWT2D全波形反演軟件實(shí)現(xiàn)了雙層介質(zhì)和Marmousi模型的頻率域全波形反演。鑒于實(shí)際工作中計(jì)算效率的問(wèn)題,本文正演部分采用了稀疏矩陣的壓縮存儲(chǔ)技術(shù)和CPU并行處理技術(shù),通過(guò)正演算例驗(yàn)證了壓縮存儲(chǔ)和并行算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P631.4

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李學(xué)圣;變傾角頻率域磁極轉(zhuǎn)換方法探討[J];桂林冶金地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào);1981年02期

2 范美寧,孫運(yùn)生;頻率域中的歐拉方程[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2005年02期

3 楊寶俊;頻率域中有限元素法的探討[J];長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào);1986年04期

4 昌彥君，，張桂青;電磁場(chǎng)從頻率域轉(zhuǎn)換到時(shí)間域的幾種算法比較[J];物探化探計(jì)算技術(shù);1995年03期

5 戰(zhàn)克,朱寶漢;均勻大地上頻率域中梯裝置的電磁耦合[J];物探與化探;1981年01期

6 陳遵德;頻率域中的小波變換方法[J];物探化探計(jì)算技術(shù);1994年03期

7 Einar Maeland ,三石;空間-頻率域三維帶限外推算子的構(gòu)成[J];石油物探譯叢;1994年04期

8 阮百堯;王有學(xué);;三維地形頻率域人工源電磁場(chǎng)的邊界元模擬方法[J];地球物理學(xué)報(bào);2005年05期

9 徐志鋒;胡文寶;;層狀大地頻率域接地單電極激發(fā)的電磁場(chǎng)[J];煤田地質(zhì)與勘探;2013年03期

10 楊慶錦;;用時(shí)間域激電測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)研究頻率域響應(yīng)[J];物化探計(jì)算技術(shù);1987年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王煥軍;林年添;郝繼杰;孫劍;劉建龍;;時(shí)間—頻率域的極化分析及其應(yīng)用研究[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十七屆年會(huì)論文集[C];2011年

2 曹思遠(yuǎn);牟永光;;時(shí)間-頻率域分析綜述[A];1993年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1993年

3 王博;雷軍;;頻率域信號(hào)分離設(shè)計(jì)及其在環(huán)境振動(dòng)研究中的應(yīng)用[A];中國(guó)地球物理2013——第十八專(zhuān)題論文集[C];2013年

4 許琨;;頻率域最小二乘反演[A];工程地質(zhì)力學(xué)創(chuàng)新與發(fā)展暨工程地質(zhì)研究室成立50周年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

5 阮百堯;村上裕;徐世浙;;三維地形頻率域垂直磁偶極子場(chǎng)邊界元模擬方法[A];2000年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十六屆年會(huì)論文集[C];2000年

6 阮百堯;;三維地形頻率域人工源電磁場(chǎng)的邊界元模擬方法[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十屆年會(huì)論文集[C];2004年

7 曹書(shū)紅;陳景波;;聲波方程頻率域高精度正演的17點(diǎn)格式及數(shù)值實(shí)現(xiàn)[A];中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2012年度（第12屆）學(xué)術(shù)論文匯編——油氣資源研究室[C];2013年

8 張歡;李小凡;;基于信賴(lài)域理論的頻率域地震全波反演[A];中國(guó)地球物理2013——第二十二專(zhuān)題論文集[C];2013年

9 紀(jì)曉琳;王萬(wàn)銀;;頻率域偶層位曲面位場(chǎng)處理和轉(zhuǎn)換方法試驗(yàn)研究[A];陜西地球物理文集（十）--資源與災(zāi)害地球物理[C];2011年

10 焦靈秀;劉元龍;柳曉嵐;孫海明;;頻率域二維重力位場(chǎng)歸一化總梯度法初探[A];1990年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1990年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 紀(jì)曉琳;頻率域等效源曲面位場(chǎng)數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換方法研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

2 李文杰;頻率域航空電磁數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）;2008年

3 高鳳霞;頻率域波動(dòng)方程多參數(shù)全波形反演方法研究[D];吉林大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 梁昊;二維頻率域聲波方程正演模擬及其全波形反演研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

2 苗廣文;頻率域自適應(yīng)濾波技術(shù)及其應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2006年

3 周道卿;頻率域航空電磁資料實(shí)用化處理解釋系統(tǒng)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）;2006年

4 周聰;頻率域全波場(chǎng)有限差分?jǐn)?shù)值模擬及特征分析[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2012年

5 王小青;基于MPI+CUDA的頻率域二維波形正反演并行算法研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2012年

6 胡涂;探地雷達(dá)2.5D頻率域數(shù)值模擬[D];中南大學(xué);2014年

7 邱之云;頻率域直立六面體重、磁異常正演問(wèn)題[D];長(zhǎng)安大學(xué);2007年

8 孫東明;頻率域航空電磁法數(shù)據(jù)處理方法研究[D];吉林大學(xué);2010年

9 荊磊;頻率域一維井地電磁快速正演方法技術(shù)研究[D];成都理工大學(xué);2011年

10 潘麗娜;基于DSK6713的寬頻帶頻率域電磁感應(yīng)探測(cè)器數(shù)字系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)[D];吉林大學(xué);2006年

本文編號(hào)：1287007