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题名广义反透射法计算效率提升策略的研究
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作者
周红
文健
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机构
中国地震局地球物理研究所
中国科学技术大学地球与空间科学学院
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出处
《地球物理学报》
北大核心
2025年第7期2586-2600,共15页
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基金
国家自然科学基金面上项目(42174070)
北京市自然基金面上项目(8222035)资助。
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文摘
广义反透射法是一种合成水平层状介质地震波的重要方法,提升其计算效率是重要的研究课题.为了实现这一目标,本文提出了两种策略:(1)实施Shanks变换:广义反透射法合成地震波,需要在频率域计算一系列核函数与贝塞尔函数乘积构成的振荡函数的波数域积分,这些积分是该方法最为耗时的部分.为了加快这些积分的收敛,本文对其实行了Shanks变换,给出了Shanks变换步长的选择依据,算例显示Shanks变换可以使积分在函数振荡结束之前收敛,无需等到振荡停止.对于文中的模型,该变换使计算效率提高了2~5倍.(2)引入了有效计算时长:广义反透射法需由频率域反傅氏变换计算时间域地震波,对于一定的频宽,需要计算的离散频谱个数由频谱间隔决定,频谱间隔等于计算时长的倒数.因此使用越短的计算时长,计算的频谱个数越少,则计算效率越高.本文定义的有效计算时长主要由场点地面运动时间构成,尽量不包含地面未发生运动的平静期.文中给出了按介质参数估计有效计算时长的公式,经算例实验有效时长可以提高计算效率40%.同时实施Shanks变换和有效时长合成地震波,可以提速近5倍,这说明本文提出的提升策略较为有效.
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关键词
广义反透射法
Shanks变换
有效计算时长
峰谷平均算法
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Keywords
Generalized Reflection-Transmission Method
Shanks transformation
Effective time window
Peak-trough averaging method
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分类号
P315
[天文地球—地震学]
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