大地电磁三维数据空间反演并行算法研究

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• 责任者：胡祥云^c中国地质大学(武汉)^d1966^f教授 ; 李焱 ; 杨文采^c中国地质科学院 ; 魏文博^c中国地质大学(北京) ; 高锐 ; 韩波 ; 彭荣华
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2012
• 卷期：55^b12
• 关键词：大地电磁法 ; 反演问题20^a电法勘探 ; 三维模型 ; 空间数据库 ; 算法30^a并行计算 ; MPI
• 页码：3969～3978
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c表1参40插图
• 分类号：2100
• 文摘期号：2013/07

摘要

目前大地电磁三维反演实际应用的主要问题是计算效率低。在对大地电磁三维数据空间反演算法进行深入分析的基础上，该文提出了基于频点和矩阵划分的大粒度并行反演方案和具体实现步骤，并在曙光TC5000A高性能计算平台上实现了基于MPI的大地电磁三维数据空间反演并行算法。该算法实现了包括三维正演、灵敏度矩阵、叉积矩阵以及模型改正量的并行执行，不仅计算效率高，而且每个节点机上灵敏度矩阵的存储空间只需原来微机上的2/N(N是参加并行计算的节点机个数)，大大地减少了内存开销。通过两个理论模型合成的数据对实现的三维数据空间反演并行算法进行试算，对比分析了多个节点机下程序的执行效率。测试结果表明，所实现的三维数据空间反演并行算法是可行的、高效的，与单机相比，不仅可以提高运行速度，缩短计算时间，而且还可以扩大计算规模，极大地推动了大地电磁三维反演的实用化。