一种三维复杂介质波前时间的高精度数值算法

详细信息   

• 责任者：黄月琴^c厦门大学^d1983^e博士研究生 ; 张建中
• 刊名：西南石油大学学报（自然科学版）
• 出版年：2010
• 卷期：32^b2总139
• 关键词：波动方程20^a有限元法 ; 数值模拟 ; 插值方法 ; 有限差分法 ; 理论研究 ; 实验研究 ; 弹性波30^a复杂介质 ; 波前时间
• 页码：13～18
• 索书号：P450.6/210
• 图表：^c参19插图
• 分类号：2100
• 文摘期号：2010/10

摘要

基于水平集的波前扩展算法，如FMM(Fast Marching Method)、GMM(Group Marching Method)，作为一类计算复杂介质波前时间的有效方法而被广泛使用。该类算法都是基于程函方程的有限差分格式来计算波传播时间，在介质离散单元尺寸较大的情况下，计算精度较低。为提高波前时间的计算精度，在一个长方体单元内，将任意点的波传播时间用已知节点上波前时间的插值函数表示，然后根据Fermat原理确定未知节点上的波前时间，再结合高效率的GMM算法，形成了一种计算三维复杂介质波前时间的有效算法。数值模拟实验表明，与原GMM算法相比，该算法大大提高了波前时间的计算精度，同时具有很强的稳定性和适应性。