本文關(guān)鍵詞：基于CUDA平臺(tái)地震數(shù)據(jù)處理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 在地震數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域中,隨著處理內(nèi)容和算法復(fù)雜度的不斷增加,這為計(jì)算技術(shù)帶來了巨大挑戰(zhàn)。并行處理技術(shù)日益引起石油地球物理界的廣泛關(guān)注,如何快速高效地并行處理大規(guī)模地震數(shù)據(jù)這一問題已成為亟待解決的重大課題之一。隨著新近發(fā)展的圖形處理器通用計(jì)算技術(shù)日趨實(shí)用成型,因此,本文基于CUDA(Compute Unified Device Architecture)平臺(tái),針對(duì)大規(guī)模地震數(shù)據(jù)處理模塊中的兩個(gè)重要處理流程:疊前偏移和相干體并行處理技術(shù),分別研究其高效并行處理技術(shù)和并行算法。 為了解決復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造成像問題,同時(shí)提高地震資料信噪比和分辨率,本文研究了Kirchhoff疊前地震偏移,它包括Kirchhoff疊前深度偏移和Kirchhoff疊前時(shí)間偏移兩個(gè)內(nèi)容。由于Kirchhoff疊前偏移是地震數(shù)據(jù)處理中最耗時(shí)的模塊之一,為加快地震數(shù)據(jù)計(jì)算和顯示速度,針對(duì)CUDA平臺(tái)多處理器流水線特性,我們首先對(duì)傳統(tǒng)Kirchhoff疊前深度偏移算法在CUDA平臺(tái)上進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),包括計(jì)算地面點(diǎn)對(duì)應(yīng)射線旅行時(shí)的并行算法和成像處理的并行算法;然后改進(jìn)了傳統(tǒng)Kirchhoff疊前時(shí)間偏移算法,包括基于CUDA的Kirchhoff疊前時(shí)間偏移算法,基于CUDA的縱波波動(dòng)方程算法和GPU與CPU間的通信算法3個(gè)子算法。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,我們提出的基于CUDA平臺(tái)計(jì)算地震數(shù)據(jù)的并行算法的確能帶來性能上的提升。 另外,對(duì)于相干體處理技術(shù),傳統(tǒng)的計(jì)算方法需要較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間。為縮短解釋周期,本文提出了基于CUDA平臺(tái)的單側(cè)旋轉(zhuǎn)算法,改進(jìn)了相干體C3算法中的矩陣特征值計(jì)算。通過在Intel Core2Due CPU和NVIDIA GeForce 8800 GT顯卡的PC上進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn),在不喪失地震成像精度的情況下,基于CUDA平臺(tái)的相干體C3算法處理速度得到8倍以上的提升。本文的研究表明,基于CUDA平臺(tái)處理地震數(shù)據(jù),對(duì)提高大規(guī)模地震數(shù)據(jù)處理與顯示的實(shí)時(shí)性具有一定意義。
【關(guān)鍵詞】：地震數(shù)據(jù)處理 地震偏移 相干體技術(shù) 并行計(jì)算 圖形處理器 統(tǒng)一計(jì)算設(shè)備架構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：P631.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 本文的研究目的與意義11
• 1.2 地震數(shù)據(jù)處理研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、水平與發(fā)展趨勢(shì)11-13
• 1.3 本文組織結(jié)構(gòu)13-14
• 1.4 小結(jié)14-15
• 第2章 CUDA 平臺(tái)與地震數(shù)據(jù)處理相關(guān)知識(shí)15-25
• 2.1 CUDA 并行計(jì)算平臺(tái)15-20
• 2.1.1 CUDA 平臺(tái)簡(jiǎn)介15-17
• 2.1.2 CUDA 編程模型17-19
• 2.1.3 CUDA 內(nèi)存模型19-20
• 2.2 地震數(shù)據(jù)處理20-23
• 2.2.1 地震數(shù)據(jù)的形成20-21
• 2.2.2 地震數(shù)據(jù)顯示的基本類型21-22
• 2.2.3 地震數(shù)據(jù)處理流程22-23
• 2.3 小結(jié)23-25
• 第3章 基于CUDA 平臺(tái)的地震疊前偏移25-43
• 3.1 地震疊前偏移流程25-28
• 3.1.1 地震數(shù)據(jù)預(yù)處理26-27
• 3.1.2 速度模型27-28
• 3.2 Kirchhoff 疊前深度偏移28-35
• 3.2.1 傳統(tǒng)Kirchhoff 疊前深度偏移29-32
• 3.2.2 基于CUDA 平臺(tái) Kirchhoff 疊前深度偏移32-35
• 3.3 Kirchhoff 疊前時(shí)間偏移35-42
• 3.3.1 傳統(tǒng)Kirchhoff 疊前時(shí)間偏移36-37
• 3.3.2 基于CUDA 平臺(tái)Kirchhoff 疊前時(shí)間偏移37-42
• 3.4 小結(jié)42-43
• 第4章 基于CUDA 平臺(tái)的地震相干體算法43-52
• 4.1 傳統(tǒng)相干體C3 算法43-47
• 4.2 基于CUDA 平臺(tái)相干體C3 算法47-51
• 4.3 小結(jié)51-52
• 結(jié)論52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 致謝57-58
• 附錄 A (攻讀碩士期間發(fā)表論文目錄)58-59
• 附錄 B (攻讀碩士學(xué)位期間所參與的科研活動(dòng))59

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳志德,劉hm寬,李成斌;三維疊前深度偏移速度分析及蒙特卡洛自動(dòng)層速度拾取[J];地球物理學(xué)報(bào);2002年02期

2 陳生昌;馬在田;;廣義地震數(shù)據(jù)合成及其偏移成像[J];地球物理學(xué)報(bào);2006年04期

3 陳生昌;馬在田;;波動(dòng)方程的高階廣義屏疊前深度偏移[J];地球物理學(xué)報(bào);2006年05期

4 劉光鼎;張麗莉;祝靚誼;;試論復(fù)雜地質(zhì)體的油氣地震勘探[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2006年03期

5 李景葉;陳小宏;芮振華;;基于匹配濾波的多次波壓制方法研究[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2007年01期

6 劉喜武,劉洪;波動(dòng)方程地震偏移成像方法的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2002年04期

7 王維紅,劉洪;拋物Radon變換法近偏移距波場(chǎng)外推[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2005年02期

8 呂小林,劉洪;波動(dòng)方程深度偏移波場(chǎng)延拓算子的快速重建[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2005年01期

9 匡斌,李心友,王華忠,曹景忠;三維有限差分深度偏移并行算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年02期

10 宋維琪,劉江華;地震多矢量屬性相干數(shù)據(jù)體計(jì)算及應(yīng)用[J];物探與化探;2003年02期

  本文關(guān)鍵詞：基于CUDA平臺(tái)地震數(shù)據(jù)處理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：287273