地震波数值模拟中的最优Shannon奇异核褶积微分算子

详细信息   

• 责任者：龙桂华^c中国科学院深圳先进技术研究院 ; 赵宇波 ; 赵家福
• 刊名：地震学报
• 出版年：2011
• 卷期：33^b5
• 关键词：弹性波 ; 数值模拟 ; 波动方程20^a数学模型30^aShannon奇异核
• 页码：650～662
• 索书号：P263.066/208-1
• 图表：^c表1参28插图
• 分类号：2100
• 文摘期号：2012/06/a

摘要

如何有效协调地震波数值模拟过程中的计算精度和计算效率，一直是许多地球物理工作者密切关注且努力寻求解决的问题。这一问题求解的好坏，将直接影响到人们正确认识地下构造的地球物理响应。该文从离散Shannon奇异核理论出发，推导了基于Shannon奇异核的交错网格褶积微分算子，分析并求出了影响算子精度窗函数的最优化参数。通过将最优褶积微分算子与不同长度的交错网格有限差分算子进行比较，发现该算子8点格式的精度相当于16阶交错网格有限差分。对于同长度的算子，交错网格褶积微分算子可以在一个波长内具有较少的采样点数。将该文算子运用于Corner‐Edge固液介质模型，其数值试验结果同样表明，该方法计算精度高，稳定性好，可作为研究复杂介质中地震波传播的又一有效数值方法。