基于迭代求解器与多级区域分解预条件子在 h 自适应四面体网格上的大规模频域地震波建模
计算物理
2020-04-20 v1
摘要
频域全波形反演（FWI）适用于长偏移距静态记录采集，因为利用少数几个频率即可重建可靠的地下模型，且衰减易于实现而无额外计算开销。在频域中，波动建模是一个亥姆霍兹型边值问题，需要对每个频率求解一个具有多个右端项（震源）的大型稀疏线性方程组。该方程组可用直接法或迭代法求解。前者适用于覆盖中等空间域的3D密集OBC采集上的FWI应用，而后者应是覆盖大域（超过5000万未知量）的稀疏节点采集的首选方法。然而，由于亥姆霍兹算子的非确定性，以及为给定频率最小化频散误差的离散化约束，高频 regime 下亥姆霍兹问题迭代求解器的快速收敛仍然具有挑战性，因此需要高效的预条件子。在本研究中，我们使用Krylov子空间GMRES迭代求解器结合两级区域分解预条件子。离散化依赖于非结构四面体网格上3阶连续拉格朗日有限元，以顺应复杂几何形状并使单元尺寸适应局部波长（h 自适应）。我们利用声学3D SEG/EAGE Overthrust模型在高达20 Hz的频率下评估了方法的精度、收敛性和可扩展性。
引用
@article{arxiv.2004.07930,
title = {Large-scale frequency-domain seismic wave modeling on {\it{h}}-adaptive tetrahedral meshes with iterative solver and multi-level domain-decomposition preconditioners},
author = {Victorita Dolean and Pierre Jolivet and Stéphane Operto and Pierre-Henri Tournier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.07930},
year = {2020}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2004.06309