国家自然科学基金(40304004)
- 作品数：13 被引量：205H指数：8
- 相关作者：李小凡张美根李信富龙桂华王妙月更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院中国矿业大学（北京）更多>>
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- 错格傅里叶伪谱微分算子在波场模拟中的应用被引量：11
- 2009年
- 本文在传统傅里叶微分矩阵的基础上,对原始微分算子进行改进,引入了错格微分算子的傅里叶伪谱方法.尽管该方法增加了一些计算量,但却极大地提高了计算精度和稳定性.而且,该方法将微分计算过程由传统的傅里叶变换转换为一般的矩阵矢量乘积,大大降低了微分求解过程的复杂程度.在均匀介质中,将错格伪谱微分算子计算的结果和解析解进行比较,结果表明本文算子几乎达到了解析解的精度.而在分层均匀介质中的实验结果同时显示,该方法精度高、稳定性好,是一种研究层状介质中地震波传播的有效数值方法.
- 龙桂华李小凡张美根
- 关键词：波场模拟
- 伪谱法弹性波场数值模拟中的边界条件被引量：13
- 2007年
- 边界条件问题长期以来一直是困扰地震波数值模拟研究者的一个难题,许多人都提出了有效的方法,但是该问题仍然需要研究.本文针对伪谱法地震波场数值模拟的特殊要求,即所有网格点相互耦合,且傅立叶变换的周期性使得方程在网格边界上很难得到一个吸收的替代方程,研究衰减边界条件中衰减系数的变化对边界反射波衰减效果的影响.数值实验结果说明,随着衰减系数的增大,振幅衰减加快,用很少的过渡带网格就可以使边界上的反射波能量很小.但是如果衰减率过大,就会在传播区和过渡带产生干扰波场.因此,在衰减系数的选择上应采取折中办法,即在取某一较小的衰减系数的前提下,设置较少的过渡带网格数使边界的能量反射最少.
- 李信富李小凡张美根
- 关键词：伪谱法数值模拟
- 各向异性地震波吸收边界条件
- ＜正＞在地震学研究中,常常视地下介质为半无限空间,然而在波场的数值计算中,计算机的存储量和计算速度决定了我们只能选取一块非常有限的计算区域。除了地表是自由边界外,这块计算区域的其他边界都是人工截断边界。这种人工截断边界既...
- 张美根
- 文献传递
- 地震波散射研究的若干重要进展被引量：21
- 2005年
- 本文从地球介质的复杂性与非均匀性的普遍性以及地震波在其中的传播过程的复杂性出发,对地震波散射理论及方法研究的历史进行了简要的回顾,并对该领域从20世纪90年代以来的某些进展作了简要的介绍与评述.本文分两大部分进行阐述.(1)历史回顾:简介并回顾了地震波散射理论几十年的发展历程、存在的问题及对解决这些问题的潜在的基本途径.(2)20世纪90年代以来的若干进展:简要介绍了弱散射理论体系的形成及强散射问题研究的部分成果,提出了散射理论未来发展的可能方向之一,即在无近似的拟微局部分析理论的基础上,建立并发展可处理高度复杂的地球固体介质中地震波传播问题的地震波散射及全波理论.
- 贾豫葛李小凡张美根王童奎李信富
- 关键词：地震波散射弹性波散射
- 一种最短路径射线追踪的快速算法被引量：68
- 2006年
- 为提高最短路径射线追踪的精度,需要增加模型的剖分网格和离散节点,并增加子波传播方向,或者采用其他方法改善计算结果,这些处理会带来大量的额外计算.本文的快速算法改进了波前点的管理和子波传播的计算这两项耗时的工作,较大幅度地提高了传统算法的效率.在波前点的管理上,采用按时间步划分区间的方法,实现了波前点的桶排序管理,其效率高于传统方法中常用的堆排序算法.在子波传播的计算上,利用斯奈尔定律,同时参考来自邻近节点的波的走时,来限定当前子波传播的有效区域,排除大量不需要计算的子波传播方向.模型实算表明,本文快速算法的计算速度是传统方法的几倍至十多倍.
- 张美根程冰洁李小凡王妙月
- 关键词：最短路径射线追踪桶排序
- 频率域粘弹性声波透射波形速度反演被引量：16
- 2009年
- 在用稀疏矩阵的LU分解技术对频率域粘弹性声波方程进行直接求解的基础上,根据失配函数二范数最小准则,用预条件梯度类方法对粘弹性声波介质的速度结构进行了逐频反演.局部非均匀介质模型和层状介质模型速度结构反演的实验结果表明,不同频率能够反映地下介质的多尺度物性结构(低频数据对应与介质物性的大尺度结构),用低频反演结果作为高频反演的初值逼近这一顺序模式,能大大改善反演过程中解的非唯一性.而且,在反演过程中用Hess矩阵的对角线元素来做梯度类方法的预条件算子,能够吸收了高斯牛顿法的二次收敛优势,使得本文算法具有较快的收敛速度.
- 龙桂华李小凡张美根朱童
- 关键词：波形反演LU分解
- 界面二次源波前扩展法全局最小走时射线追踪技术被引量：37
- 2006年
- 以Moser方法为代表的最短路径射线追踪算法可以快速稳定地获得整个追踪区域的全局最小走时和路径,但它存在两个缺陷:一是射线大多由折线呈锯齿状相连,长度和位置偏离真实射线路径;二是在低变速区容易出现射线路径多值现象.本文提出的界面二次源波前扩展法全局最小走时射线追踪技术(以下简称界面源法)旨在解决上述两个问题.不同于Moser方法,界面源法只在物性分界面上设置子波源点,子波出射射线可以到达任何不穿越物性界面而直接到达的空间点和界面离散点,在均匀块体内或层内地震波以精确的射线路径传播.显然,界面源法的子波出射方向数远远大于传统方法,算法的追踪误差主要由界面离散引起的,因此,界面源法很好地解决了Moser法存在的问题,大大提高了追踪的精度.同时,由于界面源法的子波源点数远远小于Moser法,因而效率也很高.模型实算证实了该算法的高效性.
- 张美根贾豫葛王妙月李小凡
- 关键词：最短路径射线追踪
- 波动方程多尺度拟牛顿信赖域反演方法的研究
- ＜正＞一般来说,地震波的传播在数学上都可归结为偏微分方程的初、边值问题。因此,研究基于波动方程的非线性反演理论,对正确认识和了解地球深部的精细结构具有重大的意义。尽管过去的几十年里,新的反演方法层出不穷,无论是基于迭代的...
- 龙桂华李小凡张美根
- 文献传递
- 垂直比例因子对分形插值精度的影响被引量：6
- 2007年
- 在数值分析的许多领域中,许多方法都是借助于插值公式导出的。几乎所有的经典数值微分、数值求积和常微分方程的数值积分公式都可以从插值公式推导出来。分形插值方法是近几十年发展起来的一种局部非线性插值方法,它提供了拟合实验数据的一种新方法。在分形插值方法中,垂直比例因子是影响插值精度的主要因素。在实验的基础上给出了垂直比例因子的局部显式表达式。通过比较固定比例因子和变化比例因子分形插值的精度,说明了显式垂直比例因子分形插值方法的高精度和高效率。
- 李信富李小凡张美根
- 关键词：分形插值
- 伪谱法地震波场数值模拟被引量：4
- 2007年
- 从速度-应力弹性波动方程出发,利用基于快速傅立叶变换的伪谱法对地质模型进行波场模拟,旨在提高模拟的速度和精度.相应的方法可用于均匀介质和不均匀介质中地震波传播的模拟.模拟结果表明,伪谱法是一种有效的地震波数值模拟方法:易于实现,计算速度快、计算效率高,其计算速度是有限差分方法的数倍,能有效克服数值频散.
- 李信富李小凡
- 关键词：伪谱法地震波数值模拟
