地震波传播数值模拟   总被引：18，自引：10，他引：8  

裴正林  牟永光 《地球物理学进展》2004,19(4):933-941

本文概述了地震数值模拟及其理论基础,阐述了地震数值模拟方法及特点．综述了地震数值模拟方法、三维建模和计算机硬件平台等方面的现状和进展．最后。给出了地震波数值模拟在地震勘探方法研究、地震观测系统优化设计、地震数据处理、地震资料解释、开发地震等方面的应用．  相似文献   

间断的Galerkin方法在地震波场数值模拟中的应用概述   总被引：1，自引：0，他引：1  

汪文帅  张怀  李小凡 《地球物理学进展》2013,28(1):171-179

通过数值求解描述地震波传播的微分方程来模拟波的传播角度而言,在日趋繁荣的地震波场数值模拟方法的探索中,间断的Galerkin方法(Discontinuous Galerkin,DG)是继有限差分法、伪谱法、有限元法以及谱元法之后出现的另一种有效的数值模拟方法,该方法从2005年以来在地震波场模拟中得到了迅速发展,给这一学科注入了新的活力.但是从国内的发展来看,在地震波场数值模拟方面还没有得到足够的关注.尤其是现有的综述性文献都忽略了这一方法得到的有益的成果,本文将重点介绍间断的Galerkin方法的发展及其在地震波场数值模拟的最新应用研究.  相似文献   

地震子波估计方法对比研究     

《地球物理学进展》2016,(2)

地震子波估计是地震资料反褶积、波阻抗反演和地震波模拟等的必要环节.本文对优化最小平方法、复赛谱法、双谱法三种不同类型地震子波估计方法进行了对比研究.通过理论分析、理论模型数据实验以及对实测地震数据的应用,讨论了各方法的优缺点以及抗噪性和适应性等.针对应用于低信噪资料的问题等,给出了改进方法,提高了地震子波估计的效果.  相似文献   

复杂地表边界元-体积元波动方程数值模拟   总被引：4，自引：0，他引：4       下载免费PDF全文

管西竹  符力耘  陶毅  于更新 《地球物理学报》2011,54(9):2357-2367

复杂近地表引起来自深部构造的地震反射信号振幅和相位的异常变化,是影响复杂近地表地区地震资料品质的主要原因.本文采用边界元-体积元方法,通过求解含复杂地表的波动积分方程,来模拟地震波在复杂近地表构造中的传播.其中,边界元法模拟地形起伏和表层地质结构对地震波传播的影响;体积元法模拟起伏地表下非均质低降速层的影响.与其他数值...  相似文献   

合成理论地震图方法综述     

陈俊磊  黄跃鹏  侯爵 《地球物理学进展》2021,36(5):1797-1809

合成理论地震图对震源和地下结构的研究而言是一项重要的基础工作.一直以来,诸多地震学领域的先驱们都致力于合成理论地震图的方法发展与改进,是一个愈久弥新的研究课题.同时,经过很多非常有影响力的地震学家的发展,合成理论地震图的方法种类变得多种多样.本文全面而深入地总结合成理论地震图的不同理论、不同方法所具有的优势与不足,并讨论各种理论地震图计算方法的研究进展.以期为理论地震图计算方法的发展以及在实际应用中选择合适的方法提供有价值的参考.经过对比研究,我们得到以下三点认识:(1)在解析类方法中,波数积分法在使用上不区分局部或全球尺度、计算精确且为全波形模拟,因此适用性更为广泛;(2)在数值类方法中,谱元法在适用性和计算效率上是一种最受欢迎且最精确的计算方法;(3)根据不同的需求采用不同方法相结合的混合计算方法是较好的选择.  相似文献   

地震正演数值模拟完全匹配层吸收边界条件研究综述     

《地球物理学进展》2015,(4)

由于对边界反射具有优秀的吸收效果,完全匹配层(Perfectly Matched Layer,PML)吸收边界条件自被提出就受到了广泛的关注和研究,并发展成为地震正演数值模拟中应用最广泛的边界条件.随着地震正演数值模拟技术的发展,对PML边界条件的研究取得了显著的进展,发展形成了多种PML边界条件,并在声波、弹性波等多种方程的地震正演数值模拟中得到了广泛的应用,取得了良好的效果.但是,对于该领域涌现出的大量的研究成果,缺少系统总结的综述性文献.为此,本文归纳梳理了近年来PML边界条件在地震正演数值模拟领域的研究和应用成果,分阶段地概述了PML边界条件的发展进程.最后讨论总结了各种方法的异同之处,并对地震正演数值模拟领域中PML边界条件的研究方向进行了展望.  相似文献   

三角谱元法及其在地震正演模拟中的应用   总被引：2，自引：2，他引：0       下载免费PDF全文

李琳  刘韬  胡天跃 《地球物理学报》2014,57(4):1224-1234

谱元法（SEM）是基于有限元（FEM）的一种算法,在地震正演模拟中应用广泛,但是大部分研究都是基于四边形网格下的谱元法.本文给出了2阶谱元法在三角网格中（TSEM）的基本原理,包括Lagrange形函数的构建,数值积分公式的选取.在此基础上,分析了2阶TSEM方法的数值频散特性以及稳定性条件,并引入三角网格下3阶有限元方法进行分析对比,数值算例的结果证明2阶TSEM相比于3阶FEM具有更高的计算精度,以及更宽松的稳定条件.最后,本文将TSEM方法应用于中国西部地区的两个含溶洞介质的地质模型中,数值模拟结果表明TSEM方法能够有效地模拟复杂结构的介质,有助于对地震波场传播特性的认识.  相似文献   

弹性波边界元法正演模拟   总被引：10，自引：4，他引：10       下载免费PDF全文

符力耘  牟永光 《地球物理学报》1994,37(4):521-529

弹性波边界元地震模型方法（ＢＥＥＳＭ），实现了二维和三维问题的纵、横波及转换波的同时模拟，并且能模拟任意复杂构造的地震声波正演模型．根据地震模型的特点，本文发展了数值积分计算与矩阵消元同步进行的块状高斯消元法；用解析法处理奇异积分；用无限元法处理边界吸收问题；采用单元长度随介质速度和计算频率变化的变单元算法，及自动剖分单元等技术，提高了计算精度，节省了内存，缩短了计算时间．  相似文献   

复杂介质地震波传播模拟中边界元法与有限差分法的比较研究     

何彦锋  孙伟家  符力耘 《地球物理学进展》2013,28(2)

地震波场数值模拟是理论地球物理学和勘探地球物理学的重要研究手段.在众多数值模拟方法中边界元法和有限差分法是两种典型的地震波传播模拟计算方法.边界元法是一种半解析-半数值的边界型方法,它显式地利用边界连续条件,沿着地层边界进行离散,具有降维、高精度和自动满足远场辐射条件的优点;有限差分法是一种典型的基于微分的区域型方法,它隐式地使用边界连续条件,以空间网格形式进行离散和数值逼近,具有高效、实用和容易数值实现的优点.本文以一个半圆形均匀Valley模型和两个非均匀断裂/断层模型为例,从计算精度、计算效率、频散特性以及适用性等方面对这两种方法进行了比较研究.数值计算结果表明:边界元法可以精确地几何描述有内部断点、断面的复杂构造,能够精确地模拟内部不规则界面之间波的反射/传播;有限差分法不能以足够的精度描述几何断点和内部不规则边界.边界元法在高频时计算量大于有限差分法,有限差分法则需要更小的网格间距以压制数值频散.因此,在处理内部非均质和高频计算时,有限差分法更有效;在处理内部不规则边界、断点、大尺度等问题时,边界元法比有限差分法更有优势.  相似文献   

基于谱元法的全波形反演及其在海底地震数据中的应用          下载免费PDF全文

刘玉柱  刘伟刚  吴世林  郑文怡 《地球物理学报》2020,63(8):3063-3077

全波形反演已被广泛应用于获取地下速度结构.而反演问题与正演方法密切联系,针对特定反演问题,合适的正演方法能极大提高反演效率和精度.本文首先验证谱元法在含起伏界面模型数值模拟方面的优势,在此基础上将谱元法作为正演引擎应用于全波形反演,并为克服未知子波的影响,采用一种归一化的频率域目标泛函.结果表明,起伏地表情况下,基于谱元法的全波形反演相比于基于传统有限差分法反演,具有更高的反演精度.进一步,本文将基于谱元法的波形反演方法应用于OBS观测系统的理论合成数据和野外采集数据.谱元法非结构化网格剖分自然满足自由边界条件,能很好地适应不规则海床并模拟多次波.理论实验表明,即使在OBS观测系统很稀疏的情况下,基于谱元法的全波形反演仍能获得海底以下正确的高波数速度结构.在处理实际OBS数据时,本文采用分频策略以减少反演非线性,初始模型成功更新,其结果揭示了西沙海槽海底以下更多的细节信息.  相似文献