3D TTI逆時偏移成像及多GPU優(yōu)化
發(fā)布時間：2020-12-13 14:19
隨著油氣勘探工作的快速發(fā)展和勘探目標復雜程度的提升,傳統(tǒng)的基于各向同性假設(shè)的單程波聲波方程偏移成像效果不理想,難以達到實際勘探要求,尤其是寬方位各向異性地震資料�；诟飨虍愋越橘|(zhì)逆時偏移方法越來越受到重視。精確的各向異性成像被視為復雜各向異性構(gòu)造地區(qū)成像的突破點。大量實踐觀察研究表明,TI介質(zhì)是對地球介質(zhì)各向異性的一種典型近似。本文以3DTTI介質(zhì)逆時偏移方法為中心,基于多GPU并行加速技術(shù),提出了一套實用的TTIRTM實現(xiàn)方法。主要研究內(nèi)容有如下幾方面:（1）.采用空間10階精度、時間二階精度的有限差分格式,并分析了數(shù)值模擬的穩(wěn)定性條件,最終實現(xiàn)了TTI RTM的快速計算,并利用BP2007 TTI模型及3D TTI鹽丘模型驗證算法的準確性,獲得了較好性能優(yōu)化和成像效果。（2）.針對TTI介質(zhì)模擬中的P-SV波耦合造成的偽橫波干擾問題,提出薄層過渡帶的“各向同性層”處理方法,壓制偽橫波,壓制效果較好。（3）.針對TTI介質(zhì)逆時偏移大存儲量的問題,引入隨機速度邊界以及其他四個參數(shù)對應的“均勻各向異性邊界”,擴展了隨機邊界在TTI介質(zhì)中的應用。（4）.分別從代碼并行度、kernel以及C...
【文章來源】：中國地質(zhì)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖２－ｌ?ＧＰＵ的ＳＭ結(jié)構(gòu)??２．２?ＧＰＵ執(zhí)行模型??
２．３?ＧＰＵ編程模型??ＧＰＵ編程平臺ＣＵＤＡ，包括一個硬件驅(qū)動程序和一個應用程序接口（ＡＰＩ），??還提供了兩個數(shù)學計算庫ＣＵＦＦＴ和ＣＵＢＬＡＳ?（如圖２－３），是程序員無需調(diào)用復雜??的圖形ＡＰＩ接口。ＣＵＤＡ的ＡＰＩ還兼容標準的Ｃ語言庫，類似于Ｃ語言的一個拓展。??９??
ＧＰＵ作為主ＣＰＵ的協(xié)處理器，并行執(zhí)行多個線程。開發(fā)人員編譯函數(shù)到設(shè)備??端（Ｄｅｖｉｃｅ）?ＧＰＵ的指令集合中，將數(shù)據(jù)并行的、計算密集的部分傳輸?shù)剑牵校丈??執(zhí)行，串行部分在主機上交由主機端（Ｈｏｓｔ）?ＣＰＵ執(zhí)行（如圖２－４）。主機和設(shè)備??都保留自己的ＤＲＡＭ，分別稱為主機內(nèi)存（ｈｏｓｔ?ｍｅｍｏｒｙ）和設(shè)備內(nèi)存（ｄｅｖｉｃｅ??ｍｅｍｏｒｙ）。用戶可以通過優(yōu)化的ＡＰＩ調(diào)用直接內(nèi)存訪問（ＤＭＡ），將數(shù)據(jù)從－個??ＤＲＡＭ復制到其他ＤＲＡＭ中。因此在程序中必須聲明函數(shù)調(diào)用是在ＣＰＵ上還是在??ＧＰＵ?上。??ＣＰＵ?］?ＧＰＵ??Ｉ?「—７＂￣．‘??：?．．?．，：?■＇￣????Ｉ?Ｄｅｖｉｃｅ??｜Ｋｅ「ｄ［－ｉ?．ｊｃ．Ｍｃｔｌ??［?Ｉ?Ｂｌｏｃｋ?Ｉ?Ｂｌｏｃｋ?Ｉ?Ｂｌｏｃｋ??｜?（〇，〇）?｜?（Ｕ〇）?｜?（２，０）?｜??Ｉ?ＢｌｏｃＪ＾Ｉ?Ｂｌｏｃｋ?１?Ｂｌｏｃｋ??｜?０?＞）?｜?（２Ｊ）?｜??ｐＰｌ－４－＾＾／廣］＼??ｖｌ??Ｊ?Ｂｌｏｃｋ?（１，?１）＾?＊?Ｉ??Ｉ?Ｉｉｉｌ．ｕＩ?ｉ?Ｉ?Ｉｒ＾ｈｉ?Ｉｈｕ．ｕｌ?ＩＩｖａｍ．Ｉ?Ｉｌｉ
【參考文獻】：
期刊論文
[1]各向異性介質(zhì)qP波傳播描述Ⅰ:偽純模式波動方程[J]. 程玖兵,康瑋,王騰飛. 地球物理學報. 2013(10)
[2]頻率域波形反演中與頻率相關(guān)的影響因素分析[J]. 劉國峰,劉洪,孟小紅,閆浩飛. 地球物理學報. 2012(04)
[3]地震疊前逆時偏移算法的CPU/GPU實施對策[J]. 李博,劉紅偉,劉國峰,佟小龍,劉洪,郭建,裴江云. 地球物理學報. 2010(12)
[4]地震疊前逆時偏移中的去噪與存儲[J]. 劉紅偉,劉洪,鄒振,崔永福. 地球物理學報. 2010(09)
[5]地震疊前逆時偏移高階有限差分算法及GPU實現(xiàn)[J]. 劉紅偉,李博,劉洪,佟小龍,劉欽. 地球物理學報. 2010(07)
[6]山地地震資料疊前時間偏移方法及其GPU實現(xiàn)[J]. 劉國峰,劉洪,李博,劉欽,佟小龍. 地球物理學報. 2009(12)
[7]波動方程有限差分法中的頻散與假頻分析[J]. 孫成禹,宮同舉,張玉亮,張文穎. 石油地球物理勘探. 2009(01)
[8]地震子波頻率淺析[J]. 云美厚,丁偉. 石油物探. 2005(06)
碩士論文
[1]基于GPU的地震資料處理并行加速研究[D]. 孫永濤.西南石油大學 2015
本文編號：2914677
【文章來源】：中國地質(zhì)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖２－ｌ?ＧＰＵ的ＳＭ結(jié)構(gòu)??２．２?ＧＰＵ執(zhí)行模型??
２．３?ＧＰＵ編程模型??ＧＰＵ編程平臺ＣＵＤＡ，包括一個硬件驅(qū)動程序和一個應用程序接口（ＡＰＩ），??還提供了兩個數(shù)學計算庫ＣＵＦＦＴ和ＣＵＢＬＡＳ?（如圖２－３），是程序員無需調(diào)用復雜??的圖形ＡＰＩ接口。ＣＵＤＡ的ＡＰＩ還兼容標準的Ｃ語言庫，類似于Ｃ語言的一個拓展。??９??
ＧＰＵ作為主ＣＰＵ的協(xié)處理器，并行執(zhí)行多個線程。開發(fā)人員編譯函數(shù)到設(shè)備??端（Ｄｅｖｉｃｅ）?ＧＰＵ的指令集合中，將數(shù)據(jù)并行的、計算密集的部分傳輸?shù)剑牵校丈??執(zhí)行，串行部分在主機上交由主機端（Ｈｏｓｔ）?ＣＰＵ執(zhí)行（如圖２－４）。主機和設(shè)備??都保留自己的ＤＲＡＭ，分別稱為主機內(nèi)存（ｈｏｓｔ?ｍｅｍｏｒｙ）和設(shè)備內(nèi)存（ｄｅｖｉｃｅ??ｍｅｍｏｒｙ）。用戶可以通過優(yōu)化的ＡＰＩ調(diào)用直接內(nèi)存訪問（ＤＭＡ），將數(shù)據(jù)從－個??ＤＲＡＭ復制到其他ＤＲＡＭ中。因此在程序中必須聲明函數(shù)調(diào)用是在ＣＰＵ上還是在??ＧＰＵ?上。??ＣＰＵ?］?ＧＰＵ??Ｉ?「—７＂￣．‘??：?．．?．，：?■＇￣????Ｉ?Ｄｅｖｉｃｅ??｜Ｋｅ「ｄ［－ｉ?．ｊｃ．Ｍｃｔｌ??［?Ｉ?Ｂｌｏｃｋ?Ｉ?Ｂｌｏｃｋ?Ｉ?Ｂｌｏｃｋ??｜?（〇，〇）?｜?（Ｕ〇）?｜?（２，０）?｜??Ｉ?ＢｌｏｃＪ＾Ｉ?Ｂｌｏｃｋ?１?Ｂｌｏｃｋ??｜?０?＞）?｜?（２Ｊ）?｜??ｐＰｌ－４－＾＾／廣］＼??ｖｌ??Ｊ?Ｂｌｏｃｋ?（１，?１）＾?＊?Ｉ??Ｉ?Ｉｉｉｌ．ｕＩ?ｉ?Ｉ?Ｉｒ＾ｈｉ?Ｉｈｕ．ｕｌ?ＩＩｖａｍ．Ｉ?Ｉｌｉ
【參考文獻】：
期刊論文
[1]各向異性介質(zhì)qP波傳播描述Ⅰ:偽純模式波動方程[J]. 程玖兵,康瑋,王騰飛. 地球物理學報. 2013(10)
[2]頻率域波形反演中與頻率相關(guān)的影響因素分析[J]. 劉國峰,劉洪,孟小紅,閆浩飛. 地球物理學報. 2012(04)
[3]地震疊前逆時偏移算法的CPU/GPU實施對策[J]. 李博,劉紅偉,劉國峰,佟小龍,劉洪,郭建,裴江云. 地球物理學報. 2010(12)
[4]地震疊前逆時偏移中的去噪與存儲[J]. 劉紅偉,劉洪,鄒振,崔永福. 地球物理學報. 2010(09)
[5]地震疊前逆時偏移高階有限差分算法及GPU實現(xiàn)[J]. 劉紅偉,李博,劉洪,佟小龍,劉欽. 地球物理學報. 2010(07)
[6]山地地震資料疊前時間偏移方法及其GPU實現(xiàn)[J]. 劉國峰,劉洪,李博,劉欽,佟小龍. 地球物理學報. 2009(12)
[7]波動方程有限差分法中的頻散與假頻分析[J]. 孫成禹,宮同舉,張玉亮,張文穎. 石油地球物理勘探. 2009(01)
[8]地震子波頻率淺析[J]. 云美厚,丁偉. 石油物探. 2005(06)
碩士論文
[1]基于GPU的地震資料處理并行加速研究[D]. 孫永濤.西南石油大學 2015
本文編號：2914677
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