地球物理学中的电磁场正演与反演

本文在近年来众多的地球物理研究者的研究基础上,总结了当前地电磁模型正反演已有成果,定量分析了各种主要正反演的性能测试,指出不同正反演法的优点、缺点以及应用范围局限,提出了各种方法的发展趋势以及当前计算地球物理领域的核心内容,指出了计算地球物理领域的数值模拟发展方向.     

胶南地区的伸展作用——以胶南—诸城一带为例

胶南地区的胶南—诸城一带存在两期不同方向的伸展构造。早期以形成近ＥＮ向的拉伸线理为特征，并在不同构造层次上显示出不同的变形。出露于研究区中部桃林尚庄隆起的含榴辉岩片麻岩中，主要以ＬＳ的组构为特征，显示出早期伸展作用下地壳岩石的垂直轴缩短、ＥＷ向拉伸的共轴应变；而在把下地壳含榴辉岩片麻岩与以变沉积岩为主的中上地壳岩石分开的韧性滑脱带上，此期伸展作用则表现为从东向西剪切的非共轴简单剪切变形，具有近水平的拉伸线理及近水平的ＥＷ向剪切褶皱和鞘褶皱枢纽。晚期伸展作用表现为近ＳＮ的伸展垮塌作用，形成向北和向南倾斜的两条韧性正剪切带，且遭受低角闪岩高绿片岩相条件下的透入性均匀简单剪切变形，剪切方向分别向北和向南。     

基于单元复制的通用化离散格网系统生成算法

本文提出一种基于单元复制的通用化格网系统生成新算法。其核心是采用"简单单元复制+有效区域控制"。首先,建立坐标系,确定待计算剖分格网系统的种类,从而确定格网剖分类型的3个关键因素。在此基础上,确定各类多尺度格网有效控制边界。然后对多尺度格网进行合适的数学变换,计算单一三角面格网系统单元节点坐标,并建立不同层级单元节点的关联关系。最后,以六边形格网为例展开验证,直接生成正二十面体表面格网。实验结果证明,该算法具有很好的通用性,可以通过调整相应的起算参数,生成各类多尺度格网。避免了传统定制算法的局限性,实现了统一化生成各类格网系统的目标,为不同剖分类型全球离散格网系统间互操作性问题研究提供了一种解决思路。     

存在有限导流断层的复合油藏试井模型及井底压力动态分析

运用数学物理方法、渗流力学理论,考虑流体通过断层面和断层内部流体的流动,建立两区无限大线性复合油藏中存在有限导流断层的试井模型,绘制井底压力响应特征曲线并分析影响因素,并验证模型的正确性与实用性。结果表明:无因次断层导流能力越大,压力导数曲线下凹越多;界面表皮因数越大,压力导数曲线上翘越多,当界面表皮因数足够大时,表现为封闭断层的特征;无因次断层导压系数主要影响压力导数曲线下降幅度;流度比、厚度比、导压系数比主要影响压力导数曲线上升和下降幅度。该结果为存在类似边界条件的复合油藏试井解释提供指导。     

新型随钻完整性钻井液有效解决井漏问题

针对东得克萨斯Trawick油田TravisPeak地层严重漏失的问题,埃克森-美孚公司设计了具有适当颗粒尺寸的高固相、高滤失钻井液,用于防止循环液漏失,取得了良好的效果。     

预修正快速傅里叶变换方法在波浪绕射和辐射问题中应用

在波浪对海上建筑物绕射和辐射问题的计算中,面元法被广泛使用,但由于传统面元法的存储量和计算量均为未知量的平方量级,很难满足大范围多未知量问题的计算需要。采用预修正快速傅里叶变换方法(pFFT方法),使计算量与存储量都降低到未知量的线性量级。以淹没圆球与漂浮圆柱两个典型算例为基础,通过不同未知量时pFFT方法与传统面元法的计算量与存储量的对比,以及pFFT方法自身各步骤计算时间的对比,研究了不同网格方案的选取对pFFT方法计算量和存储量的影响,推荐根据未知量个数采用计算时间最小化原则选取pFFT网格参数。     

Tikhonov正则化法在重力场最小二乘配置逼近理论中的应用

最小二乘配置法由于其能融合不同种类重力观测数据进行局部重力场逼近的特性而受到广泛关注,但最小二乘配置结果的不稳定严重影响该方法的推广应用。 基于对重力观测量协方差矩阵的谱分解,分析出该协方差矩阵存在病态性,协方差矩阵的求逆过程是信号放大的非平稳过程,微小的观测误差会被协方差矩阵的小奇异值放大,从而导致配置结果的不稳定且精度偏低。 引入 Tikhonov 正则化算法,通过 L 曲线法选择正则化参数,利用正则化参数修正重力观测量协方差矩阵的小奇异值,能抑制其对观测误差的放大影响。 通过以 EGM2008 重力场模型分别计算的山区、丘陵和海域重力异常作为基础数据确定相应区域大地水准面的实验,验证了本文算法的有效性。     

基于空间公平理论的公共交通服务评价——以深圳市为例

使用空间无关的公平性衡量指数评价公交服务时,会忽视公交服务需求与供给的空间分布特征.为解决此问题,论文提出基于空间公平理论的公交服务评价框架,即通过构建综合基尼系数与莫兰指数的空间公平评价方法,实现整体尺度公交服务评价;通过对分析单元上相对需求与相对供给变量的匹配关系、空间差距进行分析,实现局部尺度公交服务评价,对整体...     

基于CUDA的高阶旋转交错网格有限差分法的弹性波正演模拟

应用高阶旋转交错网格的有限差分法,求解了基于一阶的速度-应力弹性波方程,推导了时间二阶精度空间2M阶精度的高阶有限差分离散格式.为了提高弹性波正演模拟效率,论文探讨了常规的CPU串行计算、基于GPU平台的节点并行计算、基于GPU平台的分量、节点同时并行的3种正演模拟计算模式,给出了不同算法的流程示意图.通过对比3种算法的耗时及后两种算法的加速比,可清晰判定,基于GPU平台的节点并行算法较CPU平台的串行算法有明显加速,最大加速比可达到60倍,而基于分量、节点同时并行算法的最大加速比最大可到180左右,加速效果更为明显.最后应用Marmousi模型的15000次时间步迭代的正演计算,基于分量、节点GPU并行算法大约是节点并行计算耗时的1/3,说明了该并行设计能有效提高弹性波正演模拟的效率,节约计算耗时.