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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
本文在前人工作的基础上,建立了一种基于Shannon奇异核的交错网格褶积微分算子方法.文中不仅详细讨论了影响算子精度的各种因素,同时也着重分析了其在弹性波模拟中的频散关系和稳定性条件.通过和交错网格有限差分算子比较,发现该算子即使在高波数域也具有较高的精度.均匀介质中的数值试验也表明,该方法9点格式就基本上达到了解析解精度.而分层均匀介质和复杂介质中的地震波数值模拟也同时证实了该方法精度高,稳定性好,是一种研究复杂介质中地震波传播的有效数值方法.  相似文献   

2.
将波动方程变换至Hamilton体系,构造了一种新的保结构算法,即最优化辛格式广义褶积微分算子(OSGCD). 在时间离散上,首先引入了Lie算子设计二级二阶辛格式,基于最小误差原理得到了优化的辛格式. 在空间离散上,引入广义离散奇异核褶积微分算子计算空间微分,提出了一种有效方法优化GCD并得到了稳定的算子系数. 针对本文发展的新方法,给出了OSGCD稳定性条件. 在数值实验中,将OSGCD与多种方法比较,从精度和计算效率两方面分析了OSGCD的计算优势,计算结果也表明OSGCD长时程以及非均匀介质中地震波模拟亦具有较强能力.  相似文献   

3.
本文在对地震波场进行模拟时,采用辛差分格式对波动方程进行时间离散,采用奇异核褶积微分算子对波动方程进行空间离散.该方法尽管增加了一些计算量,但提高了计算精度和稳定性;相对于其他非辛算法,它是全局保结构的,并且具有较强的长时间跟踪能力.该方法为解决大尺度、长时程地震波场的高精度模拟问题提供了一种新的、有效的选择.  相似文献   

4.
本文发展了基于辛格式离散奇异褶积微分算子(SDSCD)的保结构方法模拟弹性波场,求解弹性波动方程时,引入辛差分格式进行时间离散,采用离散奇异褶积微分算子进行空间离散.相比于传统的伪谱方法,该方法提高了计算精度和稳定性.数值结果表明SDSCD方法可以有效地抑制数值频散,为解决大尺度、长时程地震波场模拟问题提供了合适的数值方法.  相似文献   

5.
各向异性介质地震波场的优化褶积微分算子法数值模拟   总被引:1,自引:1,他引:0  
在前人工作基础上,通过对窗函数参数进行优化实现了对基于Shannon奇异核理论的交错网格褶积微分算子的优化过程.应用这种优化褶积微分算子方法对各向异性介质进行了数值模拟,讨论了优化褶积微分算子法模拟的PML吸收边界条件以及稳定性条件,分析了弹性波在此类介质中的传播特征,并与高阶交错网格有限差分方法进行了对比.数值实验结果表明,该方法适用于各向异性介质中弹性波场模拟,精度高,稳定性好,是一种研究复杂介质中地震波传播的有效数值方法.  相似文献   

6.
Born序列频散方程和Born-Kirchhoff传播算子   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
传统的Kirchhoff传播算子结构简洁,适用于描述横向均匀介质中波的传播.Ray-Kirchhoff传播算子较为精确地描述了波在非均匀介质中传播的运动学特征,其理论上的先天不足依赖于介质的复杂性.本文通过Born序列逼近波在非均匀介质中传播的大角度波分量,提出一种Born-Kirchhoff传播算子,将传统Kirchhoff传播算子的适用范围扩展至非均匀介质,同时描述波的运动学和动力学特征,其精度取决于Born序列逼近的阶数.利用Born序列频散方程,可以精确分析各阶Born-Kirchhoff传播算子对波长、传播角和非均质性的尺度依赖特征,其中,一阶Born-Kirchhoff传播算子的精度高于传统的相屏传播算子.波数域的Born-Kirchhoff传播算子对于高波数波是奇异的,导致波数域数值计算发散,但其空间域版本是非奇异的,无条件数值稳定,可通过Kirchhoff求和数值实施.本文给出各阶Born-Kirchhoff传播算子及其频散方程,可用于不同程度非均匀介质中的波传播模拟,复杂构造地震成像和速度估计.本文利用零阶和一阶Born-Kirchhoff传播算子计算简单二维模型的合成地震图,并与边界元法进行了比较.  相似文献   

7.
层析反演是速度建模中最重要的方法之一,结合偏移成像在成像域进行走时层析速度反演是当前比较成熟有效且广泛应用的技术.本文从高斯束偏移成像条件出发,在波动方程的一阶Born近似和Rytov近似下,推导了成像域走时扰动与速度扰动的线性关系,建立了成像域走时层析方程及其显式表达的层析核函数.该核函数的本质是有限频层析核函数,利用该核函数替换常规射线层析核函数可以明显提高层析反演精度.该核函数的计算关键是背景波场格林函数的计算,本文利用高斯束传播算子计算格林函数进而得到走时层析核函数,实现方式灵活高效且计算精度较高.基于高斯束传播算子的偏移成像与层析成像相结合进行深度域建模迭代,体现了速度建模与偏移成像一体化的思想.数值计算及实际数据应用证明了基于高斯束传播算子的成像域走时层析方法的有效性.  相似文献   

8.
在文献[1]中我们利用复变函数论的方法只解决了二维的曲面上的位场转换问题.在本文中,我们利用单层位势理论将它化为一个奇异积分方程求解的问题,并且提出了用奇点分离法来解此奇异积分方程,这对二维和三维情况都适用.通过理论模型的计算,结果的精度是令人满意的.  相似文献   

9.
局部地形改正的奇异积分研究   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
现有的地形改正积分核函数存在奇异现象,使得积分在奇异点处不连续.针对此问题,本文提出了采用高斯积分法与核函数项增加常数因子级数展开法来解决这一难题,并推导了高斯积分法处理奇异积分的公式及含可选小常数的地形改正的严密级数展开式.同时文中采用最新公布的3″×3″高分辨率的SRTM3地形数据代替传统的GTOP030数据计算地...  相似文献   

10.
地震波场模拟方法研究对于与波动现象有关的地震学问题的重要性是不言而喻的.就目前现有的各种正演算法来说,精度较高的算法(如有限元法、谱元法、高阶有限差分法等),其计算速度较慢;计算速度较快的算法(如低阶有限差分法、付氏伪谱法等)计算精度却比较低.为了兼顾地震波场模拟的精度与速度,本文推出了一种快速的、高精度地震波场模拟方法(基于Forsyte广义正交多项式的褶积微分算子法),该方法是以计算数学中的Forsyte广义正交多项式插值函数为基础,构建一个新的褶积微分算子,并将该算子引入到地震波动方程的一阶速度-应力方程的空间微分运算中去,采用时间交错网格有限差分算子替代普通的差分算子以匹配高精度的褶积微分算子,从而构造一种全新的地震波场数值模拟方法.该方法同时具有广义正交多项式方法的高精度和短算子低阶有限差分算法的高速度.通过对算子长度的调节及算子系数的优化,可同时兼顾波场解的全局信息与局部信息.复杂非均匀介质模型中的波场数值模拟实验证实了该方法的可行性及优越性.  相似文献   

11.
高频电磁波测井同时求解视电导率和视介电常数   总被引:6,自引:0,他引:6  
刘国强   《地球物理学报》2000,43(3):428-432
利用 Lambert W函数的性质,针对单发单收和单发双收两种电磁波测井仪器,给出 了一种求解视介电常数和视电导率的方法.理论分析和数值实验表明,该方法在计算速度和 精度方面,明显优于传统的求解复杂非线性方程组的方法.与查表方法相比,该方法不需要 预先计算大量图版,且精度较高.  相似文献   

12.
Reverse-time migration (RTM) directly solves the two-way wave equation for wavefield propagation; therefore, how to solve the wave equation accurately and quickly is very important for RTM. The conventional staggered-grid finite-difference (SFD) operators are usually based on the Taylor-series expansion theory. If they are used to solve wave equation on a larger frequency content, a strong dispersion will occur, which directly affects the seismic image quality. In this paper, we propose an optimal SFD operator based on least squares to solve acoustic wave equation for prestack RTM, and obtain a new antidispersion RTM algorithm that can use short spatial difference operators. The synthetic and real data tests demonstrate that the least squares SFD (LSSFD) operator can mitigate the numerical dispersion, and the acoustic RTM using the LSSFD operator can effectively improve image quality comparing with that using the Taylor-series expansion SFD (TESFD) operator. Moreover, the LSSFD method can adopt a shorter spatial difference operator to reduce the computing cost.  相似文献   

13.
分形脉冲反褶积方法   总被引:8,自引:1,他引:7       下载免费PDF全文
解地震反演问题的脉冲反褶积方法是基于反射系数白噪和子波为最小相位的假设下提出的.近几年的研究证明反射系数并不都是白噪,而是某种分形噪声,如果用一类分形反褶积方法,则将地震反演问题化为难以求解的非线性方程组.本文用反射系数的分形性质,推导出一个更为简单易解的线性方程组,称为分形脉冲反褶积.数值计算表明,本文的方法是有效的.  相似文献   

14.
用变分玻恩迭代方法重建二维非均匀介质结构   总被引:8,自引:1,他引:7  
提出了用于二维轴对称非均匀介质结构的反演和成像的一种新的反演迭代方法──变分玻恩迭代方法(VBIM).首先利用玻恩近似将非线性积分方程线性化,然后应用变分方法导出用于反演的电场积分方程.正演数据则利用高效的数值模式匹配方法获得.数值结果表明,VBIM与BIM相比,其收敛速度、成像质量等均得到较大的改善。  相似文献   

15.
It can be very time consuming to use the conventional numerical methods, such as the finite element method, to solve convection–dispersion equations, especially for solutions of large-scale, long-term solute transport in porous media. In addition, the conventional methods are subject to artificial diffusion and oscillation when used to solve convection-dominant solute transport problems. In this paper, a hybrid method of Laplace transform and finite element method is developed to solve one- and two-dimensional convection–dispersion equations. The method is semi-analytical in time through Laplace transform. Then the transformed partial differential equations are solved numerically in the Laplace domain using the finite element method. Finally the nodal concentration values are obtained through a numerical inversion of the finite element solution, using a highly accurate inversion algorithm. The proposed method eliminates time steps in the computation and allows using relatively large grid sizes, which increases computation efficiency dramatically. Numerical results of several examples show that the hybrid method is of high efficiency and accuracy, and capable of eliminating numerical diffusion and oscillation effectively.  相似文献   

16.
A distributed-parameter physically-based solute transport model using a novel approach to describe surface-subsurface interactions is coupled to an existing flow model. In the integrated model the same surface routing and mass transport equations are used for both hillslope and channel processes, but with different parametrizations for these two cases. For the subsurface an advanced time-splitting procedure is used to solve the advection-dispersion equation for transport and a standard finite element scheme is used to solve Richards equation for flow. The surface-subsurface interactions are resolved using a mass balance-based surface boundary condition switching algorithm that partitions water and solute into actual fluxes across the land surface and changes in water and mass storage. The time stepping strategy allows the different time scales that characterize surface and subsurface water and solute dynamics to be efficiently and accurately captured. The model features and performance are demonstrated in a series of numerical experiments of hillslope drainage and runoff generation.  相似文献   

17.
地球物理随机联合反演   总被引:11,自引:2,他引:9  
基于场方程的地球物理联合反演隐含着两个基本过程:正演的联合与反演的联合。当用遗传算法解决这类问题时,它蕴含着一个反演的随机联合的过程,称之为随机联合反演。借鉴模拟退火和禁区搜索方法的思想,通过对遗传操作对象、操作过程以及迭代过程的改进,使改进后的遗传算法表现较快的收敛速率和良好的全局收敛性;通过模型数据的反演,从理论上证明改进的遗传算法能较好地解决非线性、复杂、大尺度离散反问题,使随机联合反演问题的解决成为可能。  相似文献   

18.
Efficient, robust simulation of groundwater flow in the unsaturated zone remains computationally expensive, especially for problems characterized by sharp fronts in both space and time. Standard approaches that employ uniform spatial and temporal discretizations for the numerical solution of these problems lead to inefficient and expensive simulations. In this work, we solve Richards’ equation using adaptive methods in both space and time. Spatial adaption is based upon a coarse grid solve and a gradient error indicator using a fixed-order approximation. Temporal adaption is accomplished using variable order, variable step size approximations based upon the backward difference formulas up to fifth order. Since the advantages of similar adaptive methods in time are now established, we evaluate our method by comparison with a uniform spatial discretization that is adaptive in time for four different one-dimensional test problems. The numerical results demonstrate that the proposed method provides a robust and efficient alternative to standard approaches for simulating variably saturated flow in one spatial dimension.  相似文献   

19.
叠前逆时偏移在理论上是现行偏移方法中最为精确的一种成像方法,其实现过程中的核心步骤之一是波动方程的波场延拓,而波场延拓的本质是求解波动方程,所以精确、快速地求解波动方程对逆时偏移至关重要.本文采用一种基于时空域频散关系的有限差分方法来求解声波方程,分析其频散和稳定性,实现波场数值模拟,并将分析和模拟结果与传统有限差分法进行对比.分析结果和模型数值模拟结果都表明时空域有限差分法模拟精度更高、稳定性更好.将时空域高阶有限差分法应用到叠前逆时偏移波场延拓的方程求解中,然后再利用归一化互相关成像条件成像,理论模型数据偏移处理获得了精度更高的成像.同时,在逆时偏移波场延拓的实现中,采用自适应变长度的空间差分算子求解空间导数的有限差分策略,在不影响数值模拟和成像精度的前提下,有效地提高了计算效率.  相似文献   

20.
层状介质二维电阻率扰动反演方法   总被引:4,自引:2,他引:2       下载免费PDF全文
为解决考古、工程地质和地下水污染勘查中某些探测靶体与周围介质间电性差异不大的地质问题,本文提出了层状介质背景下二维电阻率扰动反演方法.根据观测得到的背景剖面视电阻率断面,确定出背景场的电性层结构,利用电阻率扰动方法计算出敏感矩阵,通过广义逆矩阵法求解出电阻率的增量.在商丘地下夯土城墙的应用表明,该方法有效地抑制了夯土城墙的旁侧效应和地下水噪声的影响,揭示出地下夯土城墙的埋深与几何形态.  相似文献   

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