基于GPU加速的弹性波叠前逆时偏移方法

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• 作者：徐凯黄建平李振春马庆珍
• 会议时间：2014-10-19
• 关键词：地震勘探 ; 数据处理 ; 弹性波 ; 叠前逆时偏移 ; 图形处理器
• 作者单位：徐凯,黄建平,李振春(中国石油大学(华东)地震波传播与成像与成像实验室 青岛 266555)马庆珍(国家超级计算天津中心 天津 300000)
• 母体文献：2014年中国地球科学联合学术年会论文集
• 会议名称：2014年中国地球科学联合学术年会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国地球物理学会
• 语种：chi

摘要

逆时偏移早期由Whitmore 于1983 年在第53届SEG年会上提出.而刘红伟等(2010)实现了GPU上的声波叠前逆时偏移高阶有限差分算法,提出了GPU加速逆时偏移中通过计算换存储的实施策略,并实现了起伏地表叠前逆时偏移的GPU加速技术.本文在前人研究的基础上,利用交错网格高阶有限差分法求解一阶速度-应力方程,引入归一化互相关成像条件,实现了弹性波叠前逆时偏移方法.针对弹性波叠前逆时偏移海量计算和存储问题,采用GPU混合编程方法,实现了基于GPU协同加速的弹性波叠前逆时偏移.最后通过Marmousi2模型,对成像方法的正确性和一定的有效性进行验证. 研究表明,弹性波RTM偏移成像方法考虑了波的矢量特征,包含了更多的地下介质信息,能够较好地成像地下断层及高陡构造。采用归一化互相关成像条件,在一定程度上可反应地下界面反射系数分布。采用GPU设备对算法进行优化加速,通过优化程序结构和程序访存,弹性逆时偏移GPU加速程序相对CPU程序加速比在19倍左右。