程函和输运方程的高阶近似解与GPU并行算法

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• 作者：李博刘雅宁孔媛媛李敏
• 会议时间：2014-04-20
• 关键词：地震勘探 ; 地震波 ; 程函方程 ; 输运方程 ; 图形处理器 ; 并行计算
• 作者单位：李博(中国科学院地质与地球物理研究所;中国石化石油物探技术研究院)刘雅宁(中国地质大学(北京)地球探测与信息技术教育部重点实验室)孔媛媛(武警黄金地质研究所)李敏(中国石化石油物探技术研究院)
• 母体文献：SPG/SEG 2014年国际地球物理会议论文集
• 会议名称：SPG/SEG 2014年国际地球物理会议
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国石油学会
• 语种：chi
• 分类号：O24;P63

摘要

程函方程和输运方程被广泛应用于地震波的模拟和反演问题,但在实际应用中由于点震源附近的程函方程和输运方程存在奇点,在变速介质中无法直接求解.本文采用参数化的方法将走时和振幅的奇异部分分离出来,剩下的平滑部分满足一个新的程函方程和输运方程.求解这个改造后的程函和输运方程,采用Lax-Friedrichs哈密顿函数构造迭代系统,同时利用WENO高阶差分格式离散化计算,可以提高走时和振幅计算精度.此方法可采用雅可比迭代方法实现GPU加速计算.最后,用实例证明本文方法是旅行时和振幅的高精度近似解,在计算效率方面达到50倍的加速比.