基于GPGPU的全波形并行分解算法     

王宗跃  马洪超  明洋 《遥感学报》2014,18(6):1217-1222

针对EM(Expectation Maximization)波形分解算法具有多次迭代和大量乘、除、累加等高密集运算的特点,提出一套将EM算法在通用计算图形处理器GPGPU上并行化的方案。针对通用并行计算架构CUDA的存储层次特点,设计总体的并行方案,充分挖掘共享存储器、纹理存储器的高速访存的潜能;根据波形采样值采用字节存储的特征,利用波形采样值的直方图求取中位数,从而降低求噪音阈值的计算复杂度;最后,采用求和规约的并行策略提高EM算法迭代过程中大量累加的计算效率。实验结果表明,当设置合理的并行参数、EM迭代次数大于16次、数据量大于64 M时,与单核CPU处理相比,GPU的加速比达到了8,能够显著地提高全波形分解的效率。  相似文献   

有限差分的时间和空间频散及其对逆时偏移和全波形反演的影响     

任志明  戴雪  包乾宗  蔡晓慧  刘洋 《地球物理学报》2021,64(11):4166-4180

有限差分是最常用的地震波方程数值模拟方法,但时间和空间离散会产生数值频散.正演是逆时偏移和全波形反演的基本单元,成像和反演的精度很大程度依赖于所采用的数值模拟算法.本文研究了有限差分的时间和空间频散特性及其对逆时偏移和全波形反演的影响.通过时间有限差分+伪谱法、时间频散校正+空间有限差分、时间频散校正+伪谱法获取时间频散、空间频散和无频散数据;发展了抗时间频散、抗空间频散、抗时间+空间频散的逆时偏移和全波形反演方法;采用理论模型和实际资料对提出的方法进行了测试.数值结果表明:逆时偏移同时受时间和空间频散影响,时间频散导致同相轴不聚焦、成像位置偏离,空间频散会产生高频噪声和虚假反射界面;全波形反演在低频大尺度反演中几乎不受时间和空间频散影响,高频精细反演中时间频散引起波形相移、降低反演精度,空间频散增加多解性、导致反演不收敛;抗频散方法可以有效缓解时间和空间频散影响,获得高质量的偏移剖面和反演结果.  相似文献   

复波场的实部和虚部对同时源波形反演的影响     

杨育臣  方金伟  王宁  李松龄 《地球物理学报》2021,64(10):3718-3729

高精度的成像需要准确的速度场信息,波形反演被认为是目前具有最高分辨率的速度反演方法之一.计算效率是目前全波形反演需要考虑的一个主要问题.为了很好地解决计算效率的问题,本文引入了一种高效的无串扰同时源反演方法,并详细介绍了其原理与计算流程.同时,基于此多震源同时反演方法,本文拓展出实波场反演、虚波场反演及复波场反演的三种反演策略,进而分析复波场的实部和虚部对全波形反演的影响.实验表明,相比于复波场全波形反演,无论是实波场反演还是虚波场反演,反演分辨率有所降低;相比于实波场反演,虚波场反演对初始模型的依赖性较小,目标函数的非线性较弱;最后,通过使用组合反演策略,即初始阶段采用虚波场反演,中后期阶段采用复波场反演,不仅可以降低反演的非线性,而且能够保证高精度建模.  相似文献   

利用背景噪声研究漾濞MS6.4地震前区域波速变化     

《地震地质》2021,43(5)

  相似文献   

面波全波形反演在地下浅埋障碍物探查中的应用研究     

刘耀徽  恩和得力海  张耘获  杨坪 《地球物理学进展》2021,36(4):1702-1710

在岩土和隧道工程中,及时准确地确定地下障碍物的位置和范围可以有效避免经济损失和人员伤亡,因此,岩土工程领域越来越重视场地前期调查中的浅埋障碍物探测工作.面波法由于其高效性和高信噪比,被广泛应用于场地调查中.然而,传统的面波方法如多道面波分析法的应用理论假设为地下模型须为水平层状介质.这限制了多道面波分析法在地下障碍物探测中的分辨率.而通过直接对波动方程进行求解及利用地震波的全部振幅和相位信息,面波的全波形反演结果可以有效地反映地震波速在水平方向和垂直方向的变化情况,从而为判断地下障碍物范围提供了可能.目前,全波形方法大多应用于大尺寸的地球物理勘探中,在小尺度地球物理领域如岩土工程中的应用较少.本文在新加坡樟宜机场扩建工程中分别使用多道面波分析法,全波形反演,跨孔波速测试,贯入试验和岩心取样确定回填土中一块大型岩石的具体位置和范围.试验结果表明:多道面波分析法仅可反映出岩石的上界面深度,但是无法反映出岩石的下界面和侧边位置.而面波全波形反演可以准确反映出回填土中岩石的具体位置和大致形状.另外,本文分析总结了贯入试验,岩心取样,多道面波分析法和面波全波形反演的优缺点,提出了一种经济高效的工作流程,可为岩土工程中的地下障碍物探测提供一种新的解决方案.  相似文献   

基于全波形激光雷达数据分解方法的研究     

梁敏  王仁礼  李国新 《地理信息世界》2016,(5):51-54

波形分解是全波形激光雷达数据处理的关键技术之一,通过雅克比矩阵更新与否以及阻尼系数的调整,对优化LM(Levenberg-Marquard)算法进行了研究。实验表明,该方法可最优化求解足印内各波形分量的振幅、中心位置和半宽,而不必每次迭代时都需计算雅克比矩阵,简化了计算过程,提高了计算效率,最终得到的模拟波形能够非常好地拟合原始波形。  相似文献   

声波法桩基质量无损检测中的波形分析   总被引：1，自引：1，他引：0  

张杰 《岩土力学》1990,11(2):59-65

本文首先简要分析桩头质点的运动,在此基础上分析测试中常见的几类波形,最后对波形的自动识别途径进行了简略的探讨。  相似文献   

小波变换多尺度地震波形反演   总被引：29，自引：5，他引：24       下载免费PDF全文

孟鸿鹰  刘贵忠 《地球物理学报》1999,42(2):241-248

完全非线性地震波形反演问题是石油地球物理勘探领域中一个非常重要而又难度很大的问题。本文提出了多尺度地震波形反演的小波变换方法,对于一维非线性地震波形反演问题,将该方法和已有的简单迭代法及多重网格法作了比较,数值实验结果表明,本方法效果较好。  相似文献   

皎口与横溪地震波形特征分析与应用     

邱永平 《地震地磁观测与研究》1999,20(1):24-26

通过对宁波地震台记录的横溪地震和皎口地震波形特征的对比分析,发现它们到宁波台的震中距基本相同。震相都较简单,记录波形衰减较快。不同点有：初动方向不同,ＡＰ／Ａｓ比值不同,ＳＭ波周期不同,利用这些不同的特征,对部分初动不清楚的小震定位判断,结果与宏观调查基本一致。  相似文献   

多震相走时和波形三维地震成象方法及在祁连山地壳结构研究中？…     

李清河  张元生 《CT理论与应用研究》1999,8(3):1-9

本文的理论方法是以几何射线理论为基础发展起来的,天然地震走时反演技术及天然地震 析成像技术。它存在着需求原函数与介质参数的解耦问题。本研究采取了五种方法来改善反结果,包括;利用Ｐｇ、Ｐｍ,Ｐｎ等震相增大约束条件;用已有精度较高的人工地震测深结果作速度约束;用波形反来修改模型,把诸多物理量开发出来互为约束,以修改后的框财作反演,使解的稳定性大大提高;采用最优化过程,选择遗传算法,可以进行震源定位,走  相似文献