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基于Remez迭代算法求解差分系数的双相介质自适应有限差分正演模拟
被引量：
7
1
作者
王文化
文晓涛
+2 位作者
张波
张懿疆
王威
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期2400-2414,共15页
利用传统有限差分方法对基于Biot理论的双相介质波动方程进行数值求解时,由于慢纵波的存在,数值频散效应较为明显,影响模拟精度.相对于声学近似方程及普通弹性波方程,Biot双相介质波动方程在同等数值求解算法和精度要求条件下,其地震波...
利用传统有限差分方法对基于Biot理论的双相介质波动方程进行数值求解时,由于慢纵波的存在,数值频散效应较为明显,影响模拟精度.相对于声学近似方程及普通弹性波方程,Biot双相介质波动方程在同等数值求解算法和精度要求条件下,其地震波场正演模拟需要更多的计算时间.本文针对Biot一阶速度-应力方程组发展了一种变阶数优化有限差分数值模拟方法,旨在同时提高其正演模拟的精度和效率.首先结合交错网格差分格式推导Biot方程的数值频散关系式.然后基于Remez迭代算法求取一阶空间偏导数的优化差分系数,并用于Biot方程的交错网格有限差分数值模拟.在此基础上把三类波的平均频散误差参数限制在给定的频散误差阈值和频率范围内,此时优化有限差分算子的长度就能自适应非均匀双相介质模型中的不同速度区间.数值频散曲线分析表明:基于Remez迭代算法的优化有限差分方法相较传统泰勒级数展开方法在大波数范围对频散误差的压制效果更明显;可变阶数的优化有限差分方法能取得与固定阶数优化有限差分方法相近的模拟精度.在均匀介质和河道模型的数值模拟实验中将本文变阶数优化有限差分算法与传统泰勒展开算法、最小二乘优化算法进行比较,进一步证明其在复杂地下介质中的有效性和适用性.
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关键词
正演模拟
Remez迭代算法
最小二乘
双相介质
自适应有限差分
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职称材料
基于INPGA的地下水污染治理多目标优化管理模型:Ⅱ——实例应用
被引量：
6
2
作者
吴剑锋
彭伟
+2 位作者
钱家忠
吴吉春
郑春苗
《地质论评》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期437-443,共7页
简单算例研究表明改进的小生境Pareto遗传算法(INPGA)用于求解地下水系统的多目标优化管理模型时,求解过程简单,计算速度快,而且得到的Pareto解集跨度更为合理。本文以美国麻省军事保护区(MassachusettsMilitaryReservation,MMR)为实例...
简单算例研究表明改进的小生境Pareto遗传算法(INPGA)用于求解地下水系统的多目标优化管理模型时,求解过程简单,计算速度快,而且得到的Pareto解集跨度更为合理。本文以美国麻省军事保护区(MassachusettsMilitaryReservation,MMR)为实例,通过建立研究区复杂地下水污染治理的多目标优化管理模型,进一步对比NPGA和INPGA的求解结果,同时详细讨论和分析适应值库操作和MPI并行技术在实例中的应用效果。求解结果表明MPI并行技术在实例应用中能明显提高加速度和计算效率,而且同样能提供足够的选择方案供决策者权衡选择,由此证明基于INPGA的地下水污染治理多目标优化模型具有很好的应用前景。
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关键词
麻省军事保护区
地下水污染治理
多目标优化
小生境Pareto遗传算法
MPI并行计算
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职称材料
题名
基于Remez迭代算法求解差分系数的双相介质自适应有限差分正演模拟
被引量：
7
1
作者
王文化
文晓涛
张波
张懿疆
王威
机构
成都理工
大学
油气藏
地质
及开发工程国家重点实验室
成都理工
大学
地球物理学院
美国阿拉巴马大学地质科学系
中国石油化工股份有限公司勘探分公司
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期2400-2414,共15页
基金
国家自然科学基金(41774142)
国家自然科学基金联合基金项目(U1562111)
国家科技重大专项(2016ZX05002-004)联合资助.
文摘
利用传统有限差分方法对基于Biot理论的双相介质波动方程进行数值求解时,由于慢纵波的存在,数值频散效应较为明显,影响模拟精度.相对于声学近似方程及普通弹性波方程,Biot双相介质波动方程在同等数值求解算法和精度要求条件下,其地震波场正演模拟需要更多的计算时间.本文针对Biot一阶速度-应力方程组发展了一种变阶数优化有限差分数值模拟方法,旨在同时提高其正演模拟的精度和效率.首先结合交错网格差分格式推导Biot方程的数值频散关系式.然后基于Remez迭代算法求取一阶空间偏导数的优化差分系数,并用于Biot方程的交错网格有限差分数值模拟.在此基础上把三类波的平均频散误差参数限制在给定的频散误差阈值和频率范围内,此时优化有限差分算子的长度就能自适应非均匀双相介质模型中的不同速度区间.数值频散曲线分析表明:基于Remez迭代算法的优化有限差分方法相较传统泰勒级数展开方法在大波数范围对频散误差的压制效果更明显;可变阶数的优化有限差分方法能取得与固定阶数优化有限差分方法相近的模拟精度.在均匀介质和河道模型的数值模拟实验中将本文变阶数优化有限差分算法与传统泰勒展开算法、最小二乘优化算法进行比较,进一步证明其在复杂地下介质中的有效性和适用性.
关键词
正演模拟
Remez迭代算法
最小二乘
双相介质
自适应有限差分
Keywords
Forward modeling
Remez iterative algorithm
Least squares
Two-phase medium
Adaptive finite difference
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于INPGA的地下水污染治理多目标优化管理模型:Ⅱ——实例应用
被引量：
6
2
作者
吴剑锋
彭伟
钱家忠
吴吉春
郑春苗
机构
南京
大学
地球
科学
与工程学院水
科学
系
合肥工业
大学
资源与环境工程学院
北京
大学
工学院能源与资源工程
系
水资源研究中心
美国阿拉巴马大学地质科学系
出处
《地质论评》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期437-443,共7页
基金
国家重点基础研究发展计划项目(编号2010CB428803)
国家自然科学基金资助项目(编号41072175
41030746和40725010)的成果
文摘
简单算例研究表明改进的小生境Pareto遗传算法(INPGA)用于求解地下水系统的多目标优化管理模型时,求解过程简单,计算速度快,而且得到的Pareto解集跨度更为合理。本文以美国麻省军事保护区(MassachusettsMilitaryReservation,MMR)为实例,通过建立研究区复杂地下水污染治理的多目标优化管理模型,进一步对比NPGA和INPGA的求解结果,同时详细讨论和分析适应值库操作和MPI并行技术在实例中的应用效果。求解结果表明MPI并行技术在实例应用中能明显提高加速度和计算效率,而且同样能提供足够的选择方案供决策者权衡选择,由此证明基于INPGA的地下水污染治理多目标优化模型具有很好的应用前景。
关键词
麻省军事保护区
地下水污染治理
多目标优化
小生境Pareto遗传算法
MPI并行计算
Keywords
Massachusetts Military Reservation（MMR）
groundwater remediation
multi-objective optimization
niched Pareto genetic algorithm
MPI parallel computation
分类号
P641.69 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Remez迭代算法求解差分系数的双相介质自适应有限差分正演模拟
王文化
文晓涛
张波
张懿疆
王威
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
7
在线阅读
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职称材料
2
基于INPGA的地下水污染治理多目标优化管理模型:Ⅱ——实例应用
吴剑锋
彭伟
钱家忠
吴吉春
郑春苗
《地质论评》
CAS
CSCD
北大核心
2011
6
在线阅读
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职称材料
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