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基于优化数值积分的谱元法模拟地震波传播
文献摘要：
复杂介质的高精度地震波数值模拟一直是地球物理研究领域的难点,研发高精度、高效率的数值算法对地震波正反演研究至关重要.谱元法现已被成功应用于各种尺度模型的地震波数值模拟.然而,传统谱元法采用的Gauss-Lobatto-Legendre数值求积算法无法精确计算质量矩阵和刚度矩阵包含的多项式积分,以至于难以充分展现谱元法的高精度优点.针对传统谱元法数值积分精度不足问题,文中提出一种优化积分算法.即首先构造关于数值求积与精确积分的最小二乘 目标函数,然后利用共轭梯度优化方法求取优化的数值积分权系数,从而提升数值积分精度,并最终提高谱元法模拟地震波的数值精度.通过理论分析和模型试算,证实基于优化数值积分的谱元法在减少数值频散、提升计算精度等方面具有优势.
文献关键词：
谱元法;地震波运动方程;正演模拟;数值求积
中图分类号：
作者姓名：
孟雪莉;刘少林;杨顶辉;汪文帅;徐锡伟;李小凡
作者机构：
应急管理部国家自然灾害防治研究院,北京100085;宁夏大学数学统计学院,宁夏银川750021;清华大学数学科学系,北京100084;中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院,湖北武汉430074
文献出处：
引用格式：
[1]孟雪莉;刘少林;杨顶辉;汪文帅;徐锡伟;李小凡-.基于优化数值积分的谱元法模拟地震波传播)[J].石油地球物理勘探,2022(03):602-612
A类：
地震波运动方程
B类：
数值积分,谱元法,地震波传播,复杂介质,波数,地球物理,数值算法,正反演,反演研究,成功应用,尺度模型,Gauss,Lobatto,Legendre,数值求积,质量矩阵,矩阵和,刚度矩阵,多项式,以至于,法数,不足问题,积分算法,共轭梯度,梯度优化,求取,分权,权系数,数值精度,试算,数值频散,计算精度,正演模拟
AB值：
0.349577
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