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波动方程变网格步长有限差分数值模拟

         

摘要

有限差分算法是常用的正演模拟方法之一,传统的有限差分方法在处理近地表低速层模型或地层中夹有低速、高速层模型时,为了得到较高精度的模拟结果,通常需要减小网格步长,这样既增加了计算时间,又浪费了计算机内存资源.为此,采用具有较好性能的变网格算法来解决这一问题.设计了近地表低速层和地层中夹有低速层两种模型,分别采用传统常网格有限差分算法(大网格步长和小网格步长)和变网格步长有限差分算法对模型进行了数值模拟,并对比了模拟结果.变网格步长有限差分算法不仅提高了模拟结果的分辨率,而且降低了内存需求量,减少了计算时间.此外,变网格算法具有较高的灵活性,可以根据实际情况,综合考虑计算时间、内存需求量和模拟结果的分辨率来优选网格步长.

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