二維聲波波動方程波場正演的計算機(jī)數(shù)值模擬的研究.pdf

1、地震波波場計算機(jī)數(shù)值模擬，是現(xiàn)代地球物理學(xué)中地震勘探專業(yè)最常用和最實用的研究分析方法之一。它具有可部署、可靠性高、應(yīng)用范圍廣、成本低和易控制等優(yōu)點。地震勘探技術(shù)，可以廣泛應(yīng)用在樓房建設(shè)、隧道建設(shè)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)探測和油藏、氣藏等寶貴的自然資源的勘探中。是一項具有中大研究意義和應(yīng)用意義和使用價值的研究應(yīng)用工作。
　　本文主要介紹了地震波波場正演的計算機(jī)數(shù)值模擬的方法和實現(xiàn)，力求用盡可能少而詳細(xì)的語言對該方法進(jìn)行全面深入的研究概括。本文還介

2、紹了最近流形的PML人工吸收邊界方法，并且進(jìn)行了算法實現(xiàn)。本文應(yīng)用了計算數(shù)學(xué)中的有限差分法求偏微分方程的數(shù)值解進(jìn)行聲波波動方程的數(shù)值求解。本意是在研究地震波波動方程波場的性質(zhì)，但是使用了聲波進(jìn)行了彈性波的近似代替。由于在局部中小范圍情況下，聲波和彈性波的近似成都較高，所以，該研究有實用意義。本文計算機(jī)作為運算工具。本文首先介紹了有限差分法，然后在彈性波動方程的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了聲波波動方程。又進(jìn)一步推導(dǎo)出4階二維聲波方程的有限差分離散格式。

3、之后指出聲波方程的計算機(jī)模擬的人工邊界問題。并從旁軸近似理論，推導(dǎo)出Clayton人工吸收邊界條件。并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了無限空間聲波方程的計算機(jī)數(shù)值模擬。本文在此基礎(chǔ)之上，又進(jìn)一步介紹了一種改進(jìn)的一階有限差分格式和PML人工邊界條件。并指出用這種差分格式和PML邊界條件進(jìn)行數(shù)值模擬的效果比傳統(tǒng)的高階有限差分和Clayton人工吸收邊界條件效果好，更進(jìn)一步進(jìn)行了復(fù)雜地質(zhì)模型的應(yīng)用。本文力求全面、深入淺出的對聲波的計算機(jī)數(shù)值模擬做出詳細(xì)的、概