發(fā)布時(shí)間：2020-08-09 20:57

【摘要】：地震波場(chǎng)數(shù)值模擬是模擬地震波在地下介質(zhì)傳播的傳播規(guī)律,對(duì)地震解釋起著重要作用�；趩纬滩ǖ牡卣鸩▓�(chǎng)數(shù)值模擬,只考慮一次反射波,信噪比高。研究了分布分裂延拓算子和相移插值延拓算子優(yōu)缺點(diǎn),構(gòu)造了適應(yīng)速度橫向劇烈變化的延拓算子。地震波場(chǎng)響應(yīng)數(shù)值模擬能夠?qū)?fù)雜介質(zhì)的地震模型進(jìn)行模擬并且可以得到比較準(zhǔn)確的波場(chǎng)信息。針對(duì)地質(zhì)異常體(小尺度裂縫及溶洞邊緣介質(zhì))的地震波場(chǎng)數(shù)值模擬,現(xiàn)有方法都是采用大網(wǎng)格的方式進(jìn)行模擬,導(dǎo)致小裂縫及其發(fā)育帶和溶洞邊緣信息不能體現(xiàn),不能滿足地震解釋的需要。針對(duì)小網(wǎng)格化后的計(jì)算問(wèn)題,包括每個(gè)頻率的波場(chǎng)延拓,反復(fù)使用傅里葉變換以及插值時(shí)參考速度的波場(chǎng)計(jì)算,都會(huì)增加計(jì)算量。本文主要的研究工作如下:1、地震波場(chǎng)數(shù)值模擬的主要難題在于構(gòu)造適應(yīng)速度橫向劇烈變化的延拓算子。本文研究了分布分裂延拓算子以及相移插值延拓算子的優(yōu)缺點(diǎn),并結(jié)合兩種方法構(gòu)造了適應(yīng)速度橫向劇烈變化的延拓算子。2、在進(jìn)行正演時(shí),一般采用大網(wǎng)格的方式,不能考慮到小尺度(如斷層破裂帶、裂縫發(fā)育帶)、不規(guī)則外形(溶蝕孔洞)的溶洞邊緣特征。因此本文基于網(wǎng)格細(xì)分的思想,采用單程波延拓算子并考慮到地質(zhì)異常體的邊緣信息開(kāi)展地震波場(chǎng)數(shù)值模擬的高性能計(jì)算。3、針對(duì)小網(wǎng)格化后的計(jì)算量問(wèn)題,本文對(duì)地震波場(chǎng)響應(yīng)數(shù)值模擬進(jìn)行了不同的并行化設(shè)計(jì)。疊后地震波場(chǎng)數(shù)值模擬相比起疊前來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單,采用基于MPI、Open MP、MPI+Open MP三種模式對(duì)其進(jìn)行并行化。疊前地震波場(chǎng)數(shù)值模擬采用基于MPI、MPI+Open MP和MPI+Open MP+CUDA的并行模式。4、基于VS2012開(kāi)發(fā)工具實(shí)現(xiàn)了基于MPI+Open MP的地震響應(yīng)數(shù)值模擬的高性能計(jì)算系統(tǒng)。針對(duì)疊前和疊后地震響應(yīng)的差異性,分別對(duì)其進(jìn)行了不同的窗口設(shè)置,并對(duì)不同的模式進(jìn)行選擇。最后完整的實(shí)現(xiàn)了基于地震響應(yīng)數(shù)值模擬的高性能計(jì)算系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P631.4

【參考文獻(xiàn)】

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5 宋鵬;解闖;李金山;譚軍;劉偉;譚惠文;;基于MPI+OpenMP的三維聲波方程正演模擬[J];中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年09期

6 張文生;羅嘉;滕吉文;;頻率多尺度全波形速度反演[J];地球物理學(xué)報(bào);2015年01期

7 廉西猛;張睿璇;;地震波動(dòng)方程的局部間斷有限元方法數(shù)值模擬[J];地球物理學(xué)報(bào);2013年10期

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9 張軍華;臧勝濤;單聯(lián)瑜;石林光;;高性能計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J];石油地球物理勘探;2010年06期

10 宋若龍;劉金霞;姚桂錦;馬俊;王克協(xié);;非軸對(duì)稱套管井中聲場(chǎng)的并行有限差分模擬[J];地球物理學(xué)報(bào);2010年11期

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2 李雅俊;裂步傅立葉偏移方法的優(yōu)化[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2787549