基于GPU并行加速的探地雷达伪谱法三维正演模拟

李展辉; 曹学峰; 朱自强

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基于GPU并行加速的探地雷达伪谱法三维正演模拟

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随着探地雷达问题复杂度的加大以及对解释精度要求的提高,探地雷达三维正演模拟越来越重要,对高性能计算的需求也越来越大.常规三维正演模拟主要采用时域有限差分法开展,并且随着计算机技术的发展,GPU加速已经成为一种三维正演主流加速方法.但是GPU本身的显存相比CPU能利用的内存而言非常有限,要充分利用其加速性能,就需要尽量压缩存储的需求.相比有限差分,伪谱法是一种在空间上具有非常高精度的波动方程正演方法,理论上每个波长只需2个空间采样点便能达到较好的精度,能够利用其空间高精度特征,采用大尺寸网格压缩内存需求.因此,将基于GPU加速的伪谱法应用到探地雷达三维正演中,压缩探地雷达三维正演对显存的需求,充分利用GPU的高性能浮点计算能力进行加速.研究表明,相比有限差分法,伪谱法至少能压缩8倍以上的内存需求量,使得原本因显存需求过大无法使用GPU加速的问题能够充分利用GPU加速性能,大幅提高计算效率,并推进三维逆时偏移成像与全波形反演的发展.

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来源
《工程地球物理学报》 |2021年第1期|67-74|共8页
作者
李展辉; 曹学峰; 朱自强;
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作者单位

自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室北京100083;

中国自然资源航空物探遥感中心北京100083;

自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室北京100083;

中国自然资源航空物探遥感中心北京100083;

自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室北京100083;

中国自然资源航空物探遥感中心北京100083;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类电法勘探;
关键词
探地雷达; 伪谱法; 三维正演; GPU加速;

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