| 任意起伏地形下重力异常三维正演及并行计算 |
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| 引用本文： | 戴世坤,朱德祥,张莹,李昆,陈轻蕊,凌嘉宣,田红军.任意起伏地形下重力异常三维正演及并行计算[J].地球物理学报,2024(2):768-780. |
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| 作者姓名： | 戴世坤 朱德祥 张莹 李昆 陈轻蕊 凌嘉宣 田红军 |
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| 作者单位： | 1. 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室;2. 中南大学有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室;3. 中南大学地球科学与信息物理学院;4. 西南石油大学地球科学与技术学院 |
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| 摘 要： | 为了进一步提高空间-波数域三维重力异常正演算法的适用范围和计算效率，本文采用任意傅里叶变换算法实现了空间-波数域三维重力异常正演，且在NVIDIA CUDA平台上进行CPU-GPU并行加速.任意傅里叶变换算法的基本思想是将二维傅里叶变换转化为两个一维傅里叶变换，一维傅里叶变换积分离散为多个单元积分累加和，离散单元中原函数采用二次插值形函数拟合，求出单元积分的解析表达式.相比现有的傅里叶变换算法，新方法具有采样灵活、积分精度高、计算速度快和傅里叶变换的截断效应小等优势.利用空间-波数域算法的高度并行性，采用CPU并行求解常微分方程，GPU并行计算任意傅里叶变换，实现了CPU-GPU并行加速方案，进一步提升了本文算法效率.利用常密度模型，对比数值解和解析解，结果表明本文算法正确；利用变密度模型对比了任意傅里叶变换算法与高斯快速傅里叶变换算法的计算效率与精度，在相近的数值精度下，本文算法波数选取少，效率高；测试CPU-GPU并行效果，结果表明相比CPU串行算法，CPU-GPU并行算法的计算效率大大提升，千万数量级节点数模型正演仅耗时数秒.最后利用实际地形数据进行三维重力异常场数值模拟，证明了...
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| 关 键 词： | 空间-波数域 任意傅里叶变换 三维重力异常正演 CPU-GPU并行 |
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