基于GPU交错网格三维正演模拟的上覆地层对目的层成像振幅的影响研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 研究现状 | 第12-18页 |
| 1.2.1 波动方程正演数值模拟 | 第12-14页 |
| 1.2.2 吸收边界 | 第14-15页 |
| 1.2.3 高性能计算 | 第15-16页 |
| 1.2.4 真振幅偏移成像 | 第16-17页 |
| 1.2.5 振幅属性分析 | 第17-18页 |
| 1.3 研究内容 | 第18-19页 |
| 1.4 论文创新点 | 第19-21页 |
| 2 波动方程数值模拟计算 | 第21-31页 |
| 2.1 弹性波方程—阶速度-应力表达式 | 第21-23页 |
| 2.2 声波方程的速度-应力表达式 | 第23页 |
| 2.3 声波方程交错网格有限差分公式 | 第23-27页 |
| 2.4 震源及稳定性条件 | 第27页 |
| 2.5 完美匹配层(PML)吸收边界 | 第27-31页 |
| 3 GPU高性能计算 | 第31-41页 |
| 3.1 CUDA编程模型 | 第32-34页 |
| 3.1.1 主机和设备 | 第32页 |
| 3.1.2 线程结构 | 第32-33页 |
| 3.1.3 CUDA程序架构 | 第33-34页 |
| 3.2 CUDA存储器结构 | 第34-36页 |
| 3.3 CUDA程序优化 | 第36-41页 |
| 3.3.1 grid和block维度 | 第37页 |
| 3.3.2 全局存储器的访问优化 | 第37-38页 |
| 3.3.3 共享存储器的优化 | 第38-40页 |
| 3.3.4 指令流优化 | 第40-41页 |
| 4 交错网格有限差分的并行化 | 第41-52页 |
| 4.1 三维交错网格有限差分算法分析 | 第41-43页 |
| 4.2 有限差分算法的GPU移植 | 第43-45页 |
| 4.3 三维地震波场正演模拟的GPU实现 | 第45-48页 |
| 4.4 实例分析 | 第48-51页 |
| 4.5 本章总结 | 第51-52页 |
| 5 上覆地层对目的层成像振幅的影响 | 第52-65页 |
| 5.1 三维速度模型 | 第52-54页 |
| 5.2 目的层成像振幅的获取 | 第54-57页 |
| 5.3 倾斜界面及岩性体对目的层成像振幅的影响 | 第57-63页 |
| 5.3.1 倾斜界面对目的层成像振幅的影响 | 第57-60页 |
| 5.3.2 岩性体对目的层成像振幅的影响 | 第60-63页 |
| 5.4 本章总结 | 第63-65页 |
| 6 上覆界面形态变化对目的层振幅的影响 | 第65-75页 |
| 6.1 二维速度模型 | 第65-69页 |
| 6.2 上覆界面深度变化对目的层成像振幅的影响 | 第69-70页 |
| 6.3 上覆界面高差变化对目的层成像振幅的影响 | 第70-71页 |
| 6.4 速度变化对目的层成像振幅的影响 | 第71-74页 |
| 6.4.1 低速层速度变化对目的层成像振幅的影响 | 第71-73页 |
| 6.4.2 高速层速度变化对目的层成像振幅的影响 | 第73-74页 |
| 6.5 总结 | 第74-75页 |
| 7 岩性体对目的层成像振幅的影响 | 第75-101页 |
| 7.1 激发区域均匀介质模型 | 第77-89页 |
| 7.1.1 速度变化 | 第77-83页 |
| 7.1.1.1 目的层成像振幅分布 | 第77-83页 |
| 7.1.1.2 小结 | 第83页 |
| 7.1.2 半径变化 | 第83-89页 |
| 7.1.2.1 异常体速度为2500m/s | 第84-86页 |
| 7.1.2.2 异常体速度为3500m/s | 第86-88页 |
| 7.1.2.3 小结 | 第88-89页 |
| 7.2 激发区域不均匀介质模型 | 第89-98页 |
| 7.2.1 速度变化 | 第89-93页 |
| 7.2.1.1 目的层成像振幅分布 | 第89-92页 |
| 7.2.1.2 小结 | 第92-93页 |
| 7.2.2 半径变化 | 第93-98页 |
| 7.2.2.1 异常体速度2500m/s | 第93-95页 |
| 7.2.2.2 异常体速度3500m/s | 第95-98页 |
| 7.2.2.3 小结 | 第98页 |
| 7.3 总结 | 第98-101页 |
| 7.3.1 岩性体速度的影响总结 | 第98-100页 |
| 7.3.2 岩性体半径的影响总结 | 第100-101页 |
| 8 总结 | 第101-104页 |
| 8.1 结论 | 第101-102页 |
| 8.2 展望 | 第102-104页 |
| 致谢 | 第104-106页 |
| 参考文献 | 第106-115页 |
| 攻读博士期间发表文章 | 第115页 |
