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声波传播自适应网格数值模拟

8、地球和空间物理 > 专题1：勘探地球物理

声波传播自适应网格数值模拟
张春丽 1*，张伟2
1. 中国科学技术大学地球和空间科学学院 安徽 合肥 230026； 2. 南方科技大学地球和空间科学系 广东 深圳 518000

地震波传播数值模拟是逆时偏移成像和全波形反演等算法的重要基础。正演计算效率直接影响逆时偏移和全波形反演的计算效率。数值求解波动方程存在数值频散和耗散误差，若采用均匀网格，计算所用的空间步长通常需要设置成与模型最低的速度成正比。由于计算时间与存储要求与网格点数成正比，对于非均匀模型，尤其是模型内部速度变化较大的模型，采用均匀网格对模型进行划分会造成计算资源的浪费。有研究尝试在不同的速度分区，采用不同的空间步长。他们的网格划分方案是在粗网格背景中，低速区采用几何形状较简单的层状或者块状的细网格（Aoi and Fujiwara，1999; Kang and Baag, 2004等）。由于变网格方案数据存储和访问较为繁琐，对于复杂的模型，没有给出与速度界面形状较贴合的方案（自适应网格）。本文针对地震波传播数值模拟，发展与之相适应的自适应网格实现方案，从计算精度和效率方面对比自适应网格同全局细网格计算的差异，并阐述下一步的研究工作。