地震偏移成像是地震資料處理的核心，也是非常費時的一個環(huán)節(jié)，通常也是實際生產(chǎn)的瓶頸。逆時偏移作為目前效果最好的地震偏移成像技術(shù)之一，其計算速度和存儲量是必須要面對的問題，因此本文采用GPU（圖形處理器）與CPU（中央處理器）結(jié)合成異構(gòu)計算機軟件平臺，來加速地震資料的逆時偏移成像。本文首先簡要論述了GPU的運行機制，闡述了CUDA編程的相關(guān)理論。根據(jù)彈性波逆時偏移的基本原理，利用交錯網(wǎng)格對三維一階速度—應(yīng)力彈性波方程進(jìn)行求解，推導(dǎo)其高階有限差分格式，使用完全匹配層對人工邊界反射進(jìn)行壓制。分別對震源波場和檢波點波場進(jìn)行延拓，在延拓過程中實現(xiàn)三維彈性波場的縱橫波解耦及矢量橫波標(biāo)量化，并采用合適的成像條件進(jìn)行偏移成像。由于成像技術(shù)是影響逆時偏移的重要因素，本文重點討論了逆時偏移噪聲的產(chǎn)生機理，采取基于Poynting矢量的歸一化波場分離互相關(guān)成像條件和拉普拉斯濾波對偏移噪聲進(jìn)行了壓制。針對逆時偏移中存在的海量計算量、巨大硬盤存儲等問題，本文引入了GPU高性能計算和隨機邊界策略。在保證偏移算子精度的前提下，采用GPU超算技術(shù)改進(jìn)逆時偏移算法，最大限度的發(fā)揮GPU并行計算能力。本文完成了二維、三維彈... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

三維各向同性介質(zhì)彈性波方程交錯網(wǎng)格示意圖

圖 3-2 三維各向同性彈性波介質(zhì)吸收邊界條件示意圖全匹配層已經(jīng)分配到三維計算原始邊界的周圍，當(dāng)?shù)卣鸩úサ酵耆ヅ鋵訒r，反射將全部被接收；當(dāng)?shù)卣鸩ㄔ谕耆�、③、④）中傳播時，不會產(chǎn)生反射，并且按傳播距離的波傳播到完全匹配層的邊界時，波場近似為零，同樣不ML 的方程分裂思路，給出沿 x 方向上的吸收邊界方程具ρx1d(x)vxxxx )yz(ρ1tvxzxyxx ∥ρx1d(x)vxxyy )yz(ρ1tvyyyzxy ∥ρx1d(x)vxxzz )yz(ρ1tvzzyzxz ∥

3-6 某一深度點震源矢量橫波與質(zhì)點旋度 U）垂直平分面的單位法向量，二波 SR的符號可以通過判斷 與e的內(nèi)積Sign of SR=sign of U e，若兩者內(nèi)積為正，即 在 的逆時針方即 在 的順時針方向上，則 SR取負(fù)值 值。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于CUDA的高階差分正演模擬及逆時偏移[D]. 向飛.中國海洋大學(xué) 2013
[2]異構(gòu)（CPU-GPU）計算機系統(tǒng)性能評測與優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 成思遠(yuǎn).國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
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