基于多卡GPU的随机炮分配相位编码全波形反演

宋　鹏,王修田

(1.中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;2.青岛国家海洋科学与技术实验室,山东青岛266100;3.海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛266100)



基于多卡GPU的随机炮分配相位编码全波形反演

宋鹏1,2,3,王修田1,2,3

(1.中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;2.青岛国家海洋科学与技术实验室,山东青岛266100;3.海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛266100)

摘要:针对传统时间域相位编码全波形反演的炮间串扰问题,提出了一种基于随机炮分配的相位编码时间域全波形反演策略,并实现了基于多卡GPU的加速。基于四卡GPU加速的模型反演实验表明：在GPU和相位编码技术的共同加速下,时间域全波形反演的计算效率可得到显著提升,同时由于各卡间的随机炮分配,基于随机炮分配的相位编码时间域全波形反演策略能更有效地压制串扰噪声,因此其比传统的相位编码全波形反演具有更高的反演精度和收敛效率。

关键词：全波形反演;相位编码;串扰;多卡GPU

时间域全波形反演方法由TARANTOLA首先提出[1-2],其基于波动方程理论,充分利用实测地震记录的整体信息(走时、振幅、相位等)来重建地下介质速度结构。对于理想观测系统,理论上全波形反演的分辨率可达到波长数量级[3-5]。

近20年来,时间域全波形反演方法获得了长足的发展。BUNKS等[6]提出了时间域的多尺度全波形反演策略,有效避免了局部极值,提高了全波形反演的精度和稳定性；MAO等[7]和ZHANG等[8]采用边界存储策略显著降低了全波形反演的内存消耗；……