[发明专利]一种基于三维观测系统排列片数据分割的正演模拟方法

权利要求书

1.一种基于三维观测系统排列片数据分割的正演模拟方法，其特征在于：在各节点上进行排列片的放炮和数据接收；首先设计模型及三维观测系统，然后在主节点传送束线号和排列片号，其他节点接收到束线号和排列片号后，先调用模型数据切割函数得到该排列片所对应的模型数据，再调用三维有限差分正演函数，进行波场计算，在该函数内加入炮排及炮点号的循环以实现单个排列片内多炮或多炮线的正演。

2.根据权利要求1所述的基于三维观测系统排列片数据分割的正演模拟方法，其特征在于还包括如下具体步骤：

a设计模型时，根据实际地质问题，设计地质体，地质体包括地层界面、断层或溶洞、裂缝，并设置这些地质体的速度，建立起对应的三维速度模型；

b设计三维观测系统，确定参数，参数包括接收线数、道间距、炮线数、炮点数、炮检距、纵向及横向滚动次数，并根据这些参数确定单个排列片数据和整个正演模型数据的大小；

c调用MPI_Init并行语句启动MPI，形成通信集MPI_Comm_World，调用MPI_Comm_size和MPI_Comm_rank获取进程总数和进程序号；

d读取参数文件，包括模型文件名、单个排列片大小、网格大小、第一炮点位置、采样点、采样间隔、炮线数、炮点数、束线号、炮排号、道距、炮距、接收线距、炮线距与束间距；

e在进程号为0的节点上发送束线号、炮排号，在其他进程号的节点上接收束线号、炮排号，调用数据切割子程序，得到该节点上正演的排列片的模型数据；

f调用单个排列片的正演子程序，通过炮线号和炮点号的循环确定炮点位置，施加震源，完成单个排列片内所有炮点的正演；

g确定采样点数，进行时间循环，做单炮的波场正演计算，各进程输出信息，信息包括炮记录与波场快照；

h判断单炮时间循环是否结束，若结束输出炮记录，若未结束继续执行步骤g，完成单炮的计算；

i判断炮点循环、炮线循环是否结束，若未结束继续执行步骤f，进行单个排列片内的炮点炮线循环，做下一炮的计算，若结束执行步骤j；

j调用MPI_Finalize退出MPI，结束程序。

3.根据权利要求2所述的基于三维观测系统排列片数据分割的正演模拟方法，其特征在于：在步骤a中，对于一些特殊地质问题还可以进一步设计对应的密度数据体。

4.根据权利要求2所述的基于三维观测系统排列片数据分割的正演模拟方法，其特征在于：上述步骤a中，在建模时，先按排列片进行模型速度体数据的分割，切割后的速度输入数据体(VP0)和输出的炮记录数据体(PROFILE3D)，采用数组传送；数组传送采用的子程序是：

SUBROUTINE MODEL_ONE_PATCH(VP0,PROFILE3D,LSL,LS,SX0,SY0,SZ,VX,VY,&IC,ISG,VZ,PX,PY,PZ,P,WT,NX,NY,NZ,DX,DY,DZ,NT,PML,DT,NWT,NSL,&F0,NS,VP)

其中VP0，PROFILE3D是要传送的三维数据，其他为计算参数和中间数组。