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声波方程高阶有限差分数值模拟中的平面波透射边界条件
1
作者 陈汉明 陈柯吉 周辉 《石油物探》 CSCD 北大核心 2024年第6期1138-1154,共17页
一种简单高效的吸收边界对于提高大规模波动方程数值模拟的计算效率十分关键。基于平面波传播理论的Liao氏透射边界(Liao边界)具有编程简单、耗费内存少且计算效率高的优点,三阶Liao边界对大角度入射波的吸收效果较好,但存在不稳定的问... 一种简单高效的吸收边界对于提高大规模波动方程数值模拟的计算效率十分关键。基于平面波传播理论的Liao氏透射边界(Liao边界)具有编程简单、耗费内存少且计算效率高的优点,三阶Liao边界对大角度入射波的吸收效果较好,但存在不稳定的问题。为此,从理论上分析了三阶Liao边界的稳定性,并提出一种基于修改插值权重的稳定化策略,避免了三阶Liao边界长时间模拟的不稳定问题,同时并未显著降低其吸收效果。此外,分别针对二阶和一阶声波方程,详细讨论了Liao边界在中心和交错网格高阶有限差分模拟中的实现方法。三维波场数值模拟算例表明,结合混合吸收边界思路的二阶和三阶Liao边界的吸收效果明显优于常规分裂式完美匹配层边界,并且三阶Liao边界的吸收效果接近复频移卷积型完美匹配层边界。在计算效率方面,当采用中心网格有限差分求解二阶声波方程时,使用10层Liao边界所增加的计算量接近10%,远低于常规分裂式完美匹配层边界。将其用于求解一阶声波方程,Liao边界的计算成本也明显低于使用复频移卷积型完美匹配层边界。 展开更多
关键词 声波方程 有限差分 平面波 吸收边界 稳定性
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频率域声波方程仿射25点格式高精度数值模拟
2
作者 董树立 陈景波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3859-3873,共15页
构造一个高效的有限差分算子在提升频率域有限差分正演模拟的计算效率方面具有重要意义.旋转坐标系法以其良好的几何特性被广泛用于各种数值格式的构造.前人开发的广义双9点格式具有较高的数值精度且适用于任意矩形网格采样.仿射坐标系... 构造一个高效的有限差分算子在提升频率域有限差分正演模拟的计算效率方面具有重要意义.旋转坐标系法以其良好的几何特性被广泛用于各种数值格式的构造.前人开发的广义双9点格式具有较高的数值精度且适用于任意矩形网格采样.仿射坐标系作为一种广义的坐标系统,以其不限制坐标轴彼此正交的特性而受到关注.在本研究中,我们基于仿射变换对广义双9点格式进行了深入分析,发现其并不严格遵循旋转坐标系方法.因为其在非均匀网格间隔和低波数下具有零阶截断精度.此外,考虑到广义双9点格式对有限差分模板利用不充分,我们基于仿射变换提出了一个具有更高精度的仿射25点格式.在相等或不等网格间距的情况下,仿射25点格式在低波数时都严格收敛.在高波数时,为限制相速度误差在1%以内,仿射25点格式仅需每最小波长的网格点数不多于2.2个.数值算例证明了仿射25点格式的准确性和优越性. 展开更多
关键词 仿射变换 双9点格式 25点格式 声波方程 频域有限差分
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全声波方程波场深度延拓倏逝波压制研究
3
作者 魏俊廷 尤加春 +2 位作者 赵金泉 陈军兆 代中奎 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期277-288,共12页
与经典的单程波深度偏移方法相比,全声波方程波场深度偏移方法在成像质量和计算效率方面会面临新的难题,还有诸多理论问题值得深入研究,其中倏逝波的压制问题是全声波方程波场深度延拓及深度偏移方法面对的一项特殊挑战.为了解决该问题... 与经典的单程波深度偏移方法相比,全声波方程波场深度偏移方法在成像质量和计算效率方面会面临新的难题,还有诸多理论问题值得深入研究,其中倏逝波的压制问题是全声波方程波场深度延拓及深度偏移方法面对的一项特殊挑战.为了解决该问题,本文提出了两种新的倏逝波压制策略.策略I是以经典频率-波数域方法为基础,提出广义低通滤波器方法;策略II是以能量守恒原理为基础,来解决波场延拓中倏逝波的振幅爆炸问题.对梯度速度模型的脉冲响应计算表明,本文提出的两种倏逝波压制策略在横向速度变化剧烈情况下的数值结果都是稳定的,并且能够实现与有限差分方法相同的波场延拓计算精度.在对盐丘模型成像时,在相同计算参数下,本文所提新策略解决了在使用传统低通滤波器压制倏逝波时无法对高角度构造进行准确成像的缺点.相较于压制倏逝波的谱投影方法,本文所提新策略不仅在成像质量上达到了与之相同的水平,而且具有更高的计算效率.通过一系列数值模拟实验表明:与传统倏逝波压制策略相比,本文所提新策略在实现全声波方程波场深度延拓及成像时,更好地平衡了计算效率和计算精度,具有更好的实用价值. 展开更多
关键词 全声波方程 深度延拓 倏逝波 数值模拟
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基于紧致交错差分格式的二维声波及黏滞声波方程数值模拟
4
作者 邓光校 鲍羽 汪勇 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第21期8966-8979,共14页
针对常规网格差分难以适用于地震波场数值模拟中复杂介质的问题,首次将紧致交错有限差分格式应用于黏滞声波方程的数值模拟研究并同声波方程的数值模拟进行了模拟精度、频散关系和稳定性分析等方面的比较。理论研究结果表明:当差分精度... 针对常规网格差分难以适用于地震波场数值模拟中复杂介质的问题,首次将紧致交错有限差分格式应用于黏滞声波方程的数值模拟研究并同声波方程的数值模拟进行了模拟精度、频散关系和稳定性分析等方面的比较。理论研究结果表明:当差分精度相同时,紧致交错网格所需节点数要少于常规的中心差分和交错差分格式,计算效率更高;同常规的交错差分与中心差分格式相比,紧致差分的截断误差更小,数值频散也更低,能够适用于粗网格计算;差分精度相同情况下时进行数值模拟,紧致交错格式所需要的时间网格更小,稳定性条件也更为严格;紧致交错差分格式在完全匹配层(perfectly matched layer, PML)条件下,能够对边界反射进行有效吸收。最后,对均匀、水平层状介质以及Marmousi模型进行了黏滞声波方程的数值模拟和波场特征分析,实验结果证明了该方法对于复杂介质的数值模拟的适应性和有效性,并具有较高的模拟精度及计算效率。 展开更多
关键词 紧致交错有限差分 黏滞声波方程 数值模拟 数值频散 稳定性条件
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基于POD有限元法的粘滞声波方程震源波场重构
5
作者 宋淳 王璐 冯民富 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期26-32,共7页
叠前逆时偏移是地震勘探中一种流行的地下结构成像方法,其成像条件需要同时刻的震源波场值与检波器波场值.这在实际计算中就需要把正演模拟的所有时刻的震源波场数据全部存储下来,存储需求大.虽然震源波场重构技术可以降低对于波场数据... 叠前逆时偏移是地震勘探中一种流行的地下结构成像方法,其成像条件需要同时刻的震源波场值与检波器波场值.这在实际计算中就需要把正演模拟的所有时刻的震源波场数据全部存储下来,存储需求大.虽然震源波场重构技术可以降低对于波场数据的存储需求,但会引入额外的计算复杂度.为解决这个问题,本文提出了POD有限元法,并将其应用于粘滞震源波场重构.这里的本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)方法是一种降维方法,能够在降低数据量的同时提供足够的计算精度.数值算例显示,该方法比传统的有限元法更节省存储空间,能够加快重构速度. 展开更多
关键词 震源波场重构 粘滞声波方程 有限元法 本征正交分解
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PML在声波方程间断有限元计算中的应用 被引量：1
6
作者 翟宇文 马广彬 +1 位作者 田小强 董兴蒙 《电声技术》 2023年第4期20-22,共3页
在模拟声波在无限空间中的传播时,标准完美匹配层(Perfect Matched Layer,PML)对于一阶偏微分方程而言简单直接。将PML引入到二维声波方程的间断有限元计算中,在二维声波一阶方程组中引入PML边界条件,然后将带PML边界的方程组整理成适... 在模拟声波在无限空间中的传播时,标准完美匹配层(Perfect Matched Layer,PML)对于一阶偏微分方程而言简单直接。将PML引入到二维声波方程的间断有限元计算中,在二维声波一阶方程组中引入PML边界条件,然后将带PML边界的方程组整理成适用于间断Galerkin(Discontinuous Galerkin,DG)求解的双曲守恒形式,并用DG进行计算。数值结果表明,PML能有效吸收介质中的声波,极大地衰减进入其中的声场能量,实现了良好的吸收效果。 展开更多
关键词 完美匹配层(PML) 间断有限元 声波方程
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求解二维声波方程的高精度Runge-Kutta方法
7
作者 陈丽 朱兴文 张朝元 《大理大学学报》 2023年第6期20-23,共4页
基于二维声波方程,结合八阶NAD算子离散空间高阶偏导数和三阶Runge-Kutta方法离散时间导数,发展了八阶NAD-RK算法。分析八阶NAD-RK算法的理论误差和数值误差,并详细推导了其稳定性条件。结果显示:同八阶Lax-Wendroff格式和八阶交错网格... 基于二维声波方程,结合八阶NAD算子离散空间高阶偏导数和三阶Runge-Kutta方法离散时间导数,发展了八阶NAD-RK算法。分析八阶NAD-RK算法的理论误差和数值误差,并详细推导了其稳定性条件。结果显示:同八阶Lax-Wendroff格式和八阶交错网格格式相比,八阶NAD-RK算法具有最小的数值误差。 展开更多
关键词 声波方程 NAD算子 RUNGE-KUTTA方法 误差分析 稳定性条件
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基于改进的傅里叶神经算子数值求解频率域声波方程
8
作者 潘代英 何清龙 《运筹与模糊学》 2023年第6期5978-5990,共13页
在许多应用中,频率域声波方程的数值求解发挥着重要作用,如医学成像和地震勘探。传统的频率域声波方程求解方法,如有限差分法、有限元法等,通常具有参数依赖性,导致计算成本高昂。本文提出了一种结合残差网络(ResNet)和傅里叶神经算子(F... 在许多应用中,频率域声波方程的数值求解发挥着重要作用,如医学成像和地震勘探。传统的频率域声波方程求解方法,如有限差分法、有限元法等,通常具有参数依赖性,导致计算成本高昂。本文提出了一种结合残差网络(ResNet)和傅里叶神经算子(FNO)的神经网络方法(RFNO),以快速求解频域声波方程。RFNO可以学习从速度参数函数空间到波场函数空间的映射。因此,当神经网络经过适当训练后,对于不同的速度可以快速高效给出波动方程的近似解。基于简单分层模型和Marmousi模型数据集进行的数值实验,以验证RFNO的有效性。数值结果表明,RFNO在计算效率方面表现出良好的性能。因此,在反问题求解过程中,RFNO是非常具有竞争力的一种正问题求解器。 展开更多
关键词 频率域声波方程 傅里叶神经算子 函数空间 MARMOUSI模型
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双程声波方程叠前逆时深度偏移的成像条件 被引量：29
9
作者 何兵寿 张会星 +1 位作者 魏修成 陈美年 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期237-243,共7页
成像条件是决定波动方程叠前逆时深度偏移效果的重要因素之一。本文从构造成像角度研究了不同的成像条件计算方法在双程声波方程叠前逆时深度偏移中的应用效果。模型试验表明,不论采用何种成像条件,基于双程波方程的叠前逆时深度偏移均... 成像条件是决定波动方程叠前逆时深度偏移效果的重要因素之一。本文从构造成像角度研究了不同的成像条件计算方法在双程声波方程叠前逆时深度偏移中的应用效果。模型试验表明,不论采用何种成像条件,基于双程波方程的叠前逆时深度偏移均会产生较强的层间反射,该反射会恶化浅层成像结果。应用波场归一化互相关成像条件时,层间反射的影响相对较弱;基于波场互相关的逆时偏移成像条件对深部构造的成像能力总体上优于求解程函方程得到的成像条件;而归一化互相关成像条件能够在对地震波进行偏移成像的同时补偿深层能量,在相同条件下,它对深部地层的成像能力更强。 展开更多
关键词 声波方程 逆时偏移 有限差分 成像条件
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一个近似的VTI介质声波方程 被引量：13
10
作者 黄翼坚 朱光明 刘池洋 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2117-2123,共7页
声学近似是提高各向异性介质准纵波数值模拟和偏移处理计算速度的有效方法之一.为了获得VTI(具有垂直对称轴的横向各向同性)介质声波方程,根据VTI介质的精确相速度表达式,用待定系数法简化其中的根号项,得到一个近似相速度公式,由此公... 声学近似是提高各向异性介质准纵波数值模拟和偏移处理计算速度的有效方法之一.为了获得VTI(具有垂直对称轴的横向各向同性)介质声波方程,根据VTI介质的精确相速度表达式,用待定系数法简化其中的根号项,得到一个近似相速度公式,由此公式通过反Fourier变换推导出一个时间二阶、空间四阶偏微分方程.定量相速度计算表明,当Thomsen参数ε=δ(即相应介质为椭圆各向异性介质)时,由该方程所确定的相速度是精确的;当ε≠δ时,该方程所确定的相速度随ε和δ差值的增大逐渐增加.该方程所确定的最大相速度百分比相对误差当ε=0.1、δ=0.2时为0.13%,当ε=0.8、δ=0.3时为-1.65%.有限差分数值模拟算例表明该方程是一个纯准纵波方程,其数值模拟波场快照中没有准横波. 展开更多
关键词 VTI介质 声波方程 纯准P波 近似相速度 模拟
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转换横波共炮记录单程声波方程正演模拟 被引量：8
11
作者 熊高君 贺振华 +3 位作者 黄德济 张毅祥 姜绍仁 阎贫 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 1998年第3期213-217,共5页
本文分别把分离的纵波和横波方程分裂为各自的两个单向旁轴方程（Ｊ．ＦＣｌｅａｒ－ｂｏｕｔ），然后用单程纵波和横波方程，结合相位移加有限差分混合波场延拓法（Ｄ．Ｒｉｓｔｏｗ），在共炮记录叠前深度偏移原理的基础上，借鉴几何... 本文分别把分离的纵波和横波方程分裂为各自的两个单向旁轴方程（Ｊ．ＦＣｌｅａｒ－ｂｏｕｔ），然后用单程纵波和横波方程，结合相位移加有限差分混合波场延拓法（Ｄ．Ｒｉｓｔｏｗ），在共炮记录叠前深度偏移原理的基础上，借鉴几何地震学的射线法两点问题原理，提出合成转换Ｐ—ＳＶ波共炮记录的时间一致性原理和逆过程方法，从而推导出精确的转换Ｐ—ＳＶ波共炮记录正演模拟算法，由于单程延拓波场，可完全解决多次反射波问题。 展开更多
关键词 波动方程 共炮记录 正演模拟 单程声波方程
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双程声波方程叠前逆时深度偏移及其并行算法 被引量：12
12
作者 何兵寿 张会星 韩月 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期458-462,共5页
从双程声波方程出发,在交错网格空间中推导了地震波逆时延拓的高阶有限差分算子,依据最佳匹配层的方程分裂思路得到了一阶声波方程的最佳匹配层(PML)吸收边界条件及其高阶差分格式。利用炮点波场对上、下行波互相关后的逆时偏移结果进... 从双程声波方程出发,在交错网格空间中推导了地震波逆时延拓的高阶有限差分算子,依据最佳匹配层的方程分裂思路得到了一阶声波方程的最佳匹配层(PML)吸收边界条件及其高阶差分格式。利用炮点波场对上、下行波互相关后的逆时偏移结果进行振幅校正,补偿了深层能量。在上述成果的基础上实现了声波方程的叠前逆时深度偏移。偏移算法的脉冲响应表明:逆时偏移算子具有良好的陡倾角地层成像能力与深层能量补偿能力。研究了基于消息传递接口(MPI)的声波方程逆时偏移并行算法,给出了适于并行求解的计算空间划分方法,实现了双程声波方程逆时偏移的粗粒度并行运算,有效地提高了双程声波方程逆时偏移的计算效率。算法对Marmousi模型理论数据的偏移成像得到了满意效果。 展开更多
关键词 双程声波方程 逆时偏移 并行计算 有限差分 边界条件
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起伏地表声波方程的数值模拟 被引量：8
13
作者 黄自萍 徐伶俐 周继顺 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期275-280,共6页
在实际地震勘探中,经常会遇到形状复杂的起伏地表,而实际采集的有关地表形状和介质的数据在进行数值模拟时都可视为对某一区域进行矩形剖分后所得网格点上的值,也就是说所获得的地表是一个阶梯状的地表,与实际的地表存在很大差异。利用... 在实际地震勘探中,经常会遇到形状复杂的起伏地表,而实际采集的有关地表形状和介质的数据在进行数值模拟时都可视为对某一区域进行矩形剖分后所得网格点上的值,也就是说所获得的地表是一个阶梯状的地表,与实际的地表存在很大差异。利用阶梯状地表数据对地震记录进行波动方程模拟时,在阶梯的角点处会产生严重的干扰,进而影响数值模拟结果。本文利用声波方程,对阶梯状地表数据进行样条插值处理,得到了与起伏地表比较吻合的四边形网格剖分。经理论模型和实际数据的计算结果对比表明,用样条插值的方法逼近地表后进行计算的结果可以消除由于角点的奇性而产生的误差,减少了干扰,提高了计算精度。 展开更多
关键词 起伏地表 声波方程 样条插值 地表数据 数值模拟
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基于MPI+OpenMP的三维声波方程正演模拟 被引量：5
14
作者 宋鹏 解闯 +3 位作者 李金山 谭军 刘伟 谭惠文 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期97-102,129,共7页
针对三维声波方程数值模拟的大计算量和大内存消耗问题,研究并实现了基于MPI+OpenMP的三维声波方程数值模拟并行算法,在PC-Cluster的计算节点间采用基于MPI的按炮分任务的多进程并行模式,在计算节点内采用基于OpenMP的按空间分任务的多... 针对三维声波方程数值模拟的大计算量和大内存消耗问题,研究并实现了基于MPI+OpenMP的三维声波方程数值模拟并行算法,在PC-Cluster的计算节点间采用基于MPI的按炮分任务的多进程并行模式,在计算节点内采用基于OpenMP的按空间分任务的多线程并行模式,以有效地利用计算和存储资源。3D-Overthrust模型的实验结果显示,基于MPI+OpenMP的三维声波方程数值模拟并行算法的计算效率与基于MPI的按炮分任务并行计算模式相当,但其内存消耗远远低于后者,其更适合于基于大模型或实际模型的三维模拟。 展开更多
关键词 三维声波方程 正演模拟 并行计算 MPI+OPENMP
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声波方程频率域有限元参数反演 被引量：19
15
作者 许琨 王妙月 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期852-864,共13页
推导出频率域有限元声波正演方程 .为了消除边界反射 ,将Clayton Engquist旁轴波动方程吸收边界条件引入频率域 ,并对有限元刚度矩阵和质量矩阵进行压缩存储 ,利用广义共轭梯度法求解有限元方程获得正演解 .在此基础上 ,推导出在某一频... 推导出频率域有限元声波正演方程 .为了消除边界反射 ,将Clayton Engquist旁轴波动方程吸收边界条件引入频率域 ,并对有限元刚度矩阵和质量矩阵进行压缩存储 ,利用广义共轭梯度法求解有限元方程获得正演解 .在此基础上 ,推导出在某一频率下波场数据残差δ U与单元物性参数修改量δλ之间关系的Jacobi矩阵 ,反演方法允许利用地面二维炮集全波场资料与给出初始模型参数的正演值的差值δ U ,迭代求得δλ.由于计算机内存的限制 ,方法计算不允许有过多数目的未知数个数 ,因此还提出了对同一介质物性单元的Jacobi矩阵元素进行压缩组装的措施 ,从而使反演的未知量个数减少 ,结合采用共轭梯度迭代法 ,使得只需利用有效波频段的少数一些频率即可进行迭代反演 .正演和反演理论模型的数值模拟结果表明方法是有效的 . 展开更多
关键词 有限元 频率域 正演 反演 JACOBI矩阵 共轭梯度法 地震勘探 声波方程
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双程声波方程逆时深度偏移 被引量：8
16
作者 何兵寿 张会星 范国苗 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2010年第2期113-119,共7页
从双程声波方程出发,在交错网格空间中推导了地震波逆时延拓的高阶有限差分算子,依据最佳匹配层(PML)的方程分裂思路,得到了一阶声波方程的PML边界条件及其高阶差分格式,采用零时间成像条件和上行、下行波场互相关成像条件,实现了声波... 从双程声波方程出发,在交错网格空间中推导了地震波逆时延拓的高阶有限差分算子,依据最佳匹配层(PML)的方程分裂思路,得到了一阶声波方程的PML边界条件及其高阶差分格式,采用零时间成像条件和上行、下行波场互相关成像条件,实现了声波方程的叠后与叠前逆时深度偏移。逆时偏移对sigsbee_2b模型理论数据的偏移成像得到了满意效果。 展开更多
关键词 声波方程 逆时偏移 有限差分 边界条件 成像条件
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二维声波方程速度反演的一种方法 被引量：9
17
作者 王守东 刘家琦 黄文虎 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 1995年第6期833-839,共7页
从二维声波方程出发，用最小二乘－正则化方法，利用平面波垂直入射时的反射地震记录，成功地反演出地下介质的速度．同时给出数值模拟结果．计算结果表明该方法具有较高的精度和较好的稳定性，是求解波动方程反问题行之有效的方法．
关键词 声波方程 反演法 正则化 速度反演 地震波
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基于褶积完全匹配吸收边界的声波方程数值模拟 被引量：8
18
作者 柯璇 石颖 +1 位作者 宋利伟 李松龄 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期637-643,666,共8页
完全匹配层(PML)吸收边界条件已广泛应用于地震波场模拟中,但PML吸收边界条件存在一些问题,如对低频和地震波为掠射波时会产生虚假反射等。褶积完全匹配层(CPML)吸收边界条件能够有效地解决PML吸收边界条件存在的问题。推导了带有CPML... 完全匹配层(PML)吸收边界条件已广泛应用于地震波场模拟中,但PML吸收边界条件存在一些问题,如对低频和地震波为掠射波时会产生虚假反射等。褶积完全匹配层(CPML)吸收边界条件能够有效地解决PML吸收边界条件存在的问题。推导了带有CPML条件的一阶速度-应力波动方程,并且在方程中引入记忆变量代替复杂褶积项的运算,将CPML与交错网格有限差分算法相结合,发挥了该边界条件节省计算存储空间、易于编程实现等优点。数值模拟结果表明,在不增加计算量的情况下,CPML吸收边界条件有效地提高了波场模拟精度。 展开更多
关键词 褶积完全匹配层 交错网格 数值模拟 声波方程 边界条件
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二维黏滞声波方程的优化组合型紧致有限差分数值模拟 被引量：5
19
作者 汪勇 徐佑德 +3 位作者 高刚 桂志先 陈英 王亚楠 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1152-1164,I0002,共14页
根据泰勒级数展开和黏滞声波方程,建立了位移场时间二阶离散格式,并将组合型紧致差分方法用于位移场空间导数的求取,然后对该差分格式进行了模拟精度、频散关系和稳定性分析,并基于频散关系保持的思想,探讨了组合型紧致差分格式的优化... 根据泰勒级数展开和黏滞声波方程,建立了位移场时间二阶离散格式,并将组合型紧致差分方法用于位移场空间导数的求取,然后对该差分格式进行了模拟精度、频散关系和稳定性分析,并基于频散关系保持的思想,探讨了组合型紧致差分格式的优化。理论研究结果表明:①三点六阶组合型紧致差分格式与常规七点六阶中心差分和五点六阶紧致差分相比,具有更小的截断误差和更低数值频散;②黏滞声波方程差分格式的频散关系和稳定性不仅与空间网格大小和时间步长有关,而且与介质品质因子和地震波主频有关;③优化后的差分格式比优化前数值波数更接近真波数,更有利于压制数值频散、提高计算效率。最后,利用PML边界条件,对均匀和Marmousi模型进行了黏滞声波方程的数值模拟和波场特征分析,验证了本文提出的方法能够适用于复杂介质的数值模拟,并具有较高的模拟精度和计算效率。 展开更多
关键词 组合型紧致差分 黏滞声波方程 数值模拟 数值频散 稳定性条件 完全匹配层
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起伏地表二维声波方程地震波场模拟与分析 被引量：13
20
作者 王祥春 刘学伟 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期268-276,共9页
为了模拟和分析起伏地表上的地震波场,本文采用一种坐标映射的方法将起伏地表映射成为水平表面,推导出映射后坐标系下的二维声波方程,然后在映射后坐标系下采用有限差分法对起伏地表地震波场进行数值模拟。计算结果表明该方法能够正确... 为了模拟和分析起伏地表上的地震波场,本文采用一种坐标映射的方法将起伏地表映射成为水平表面,推导出映射后坐标系下的二维声波方程,然后在映射后坐标系下采用有限差分法对起伏地表地震波场进行数值模拟。计算结果表明该方法能够正确模拟起伏地表上的地震波场。通过对波形、能量、频谱、相位等方面的分析表明:起伏地表对地震波场的动力学特征影响很大。 展开更多
关键词 声波方程 起伏地表 有限差分法 数值模拟
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