伪谱法正演模拟（MATLAB）

资 源 简 介

伪谱法正演模拟（MATLAB）

详 情 说 明

伪谱法是一种高效的地震波正演模拟数值方法，相比传统的有限差分法具有显著优势。该方法在MATLAB中的实现可以较好地解决地震勘探领域的波动方程数值模拟问题。

传统有限差分法虽然实现简单，但存在严重的数值频散问题。为了抑制频散，通常需要增加差分阶数，但这会导致计算效率急剧下降。伪谱法则巧妙地规避了这个矛盾，其核心思想是在空间域采用谱方法进行微分运算，而在时间域保留有限差分格式。

伪谱法的数学基础是利用快速傅里叶变换实现空间导数的精确计算。这种方法能准确处理任意波长分量，因此几乎不会引入数值频散。在MATLAB中，可以充分利用其内置的FFT函数来实现这一过程，大大简化了编程复杂度。

实际应用中，伪谱法正演程序通常包含以下几个关键环节：首先是模型参数设置，包括速度场分布和震源函数定义；其次是波动方程的时间推进求解，采用二阶或更高阶的时间差分格式；最后是波场快照和地震记录的输出。整个过程计算效率高，且能保持较好的数值精度。

值得注意的是，伪谱法对模型参数的变化较为敏感，特别是在高速对比度较大的区域需要特殊处理。此外，该方法在并行计算方面也展现出良好潜力，可通过MATLAB的并行计算工具箱进一步提升大规模模型的计算效率。