[发明专利]一种基于多GPU计算的三维TTI介质逆时偏移成像方法

摘要

本发明公开了一种基于多GPU计算的三维TTI介质逆时偏移成像方法。所述方法采用稳定的二阶耦合方程组作为计算模型，给定有限SV波分量以增强波场传播的稳定性，采用各向异性参数匹配法压制伪横波干扰，引入随机速度边界及其他参数对应的“均匀各向异性边界”，避免大量的波场数据存储和频繁的磁盘读写操作，采用基于GPU的CUDA平台实现高性能并行计算。本发明基于多GPU并行计算技术，实现了TTI介质下的二阶耦合拟声波方程的差分求解，波场传播稳定，伪横波压制效果较好，随机边界的应用减少了波场存储和磁盘读写，采用多GPU计算的多异步流高并行策略，计算效率明显提高，适合各向异性逆时偏移工业化的需要。

主权项

一种基于多GPU计算的三维TTI介质逆时偏移成像方法，其特征在于：所述方法采用稳定的二阶耦合方程组作为计算模型，给定有限SV波分量以增强波场传播的稳定性，采用各向异性参数匹配法压制伪横波干扰，引入随机速度边界及ε,δ,θ和四个参数，对这四个模型参数采用对应参数的内边界进行外扩，均匀各向异性边界，避免大量的波场数据存储和频繁的磁盘读写操作，采用基于GPU的CUDA平台实现高性能并行计算；所述二阶耦合方程组的形式是：∂2p∂t2=(1+2ϵ)Vpz2H2p+Vpz2H1q+Vsz2H1(p-q)(a)∂2q∂t2=(1+2δ)Vpz2H2p+Vpz2H1q+Vsz2H2(q-p)(b)]]>H1=sin2θcos2φ∂2x2+sin2θsin2φ∂2y2+cos2θ∂2∂z2+sin2θsin2φ∂2∂x∂y+sin2θsinφ∂2∂y∂z+sin2θcosφ∂2∂x∂z]]>其中，p是主波场，q是辅助波场；ε和δ是Thomson各向异性参数；θ和分别是对称轴的倾角和方位角；H1和H2是导数算子；Vpz是对称轴方向纵波速度，Vsz是对称轴方向横波速度；Vsz由参数σ和Vpz来控制；所述该各向异性参数匹配法的过程是：首先确定震源位置，在震源位置周围设置一个不小于30个采样点厚度的薄层；然后在该薄层内设置各向异性参数δ等于ε，即改变δ的值，令其随ε变化；再次，在该薄层的突变带增加一个大约10个采样点厚度的薄层的过渡带，让δ平滑缓慢的过渡到其真实值，用匹配后的δ参数模型作为该各向异性参数δ的输入。