基于有理式近似的高精度波场传播算子

摘要

以地震波单程波传播方程为基础,利用有理式展开方法,推导出一种新的高精度波场传播算子.该算子波场延拓满足分裂步框架,采用快速傅里叶变换(FFT)进行计算.频散曲线分析以及数值试验的对比研究表明:本文方法的波场成像能力明显优于裂步傅里叶法(SSF),可以达到与傅里叶有限差分法(FFD)类似的波场成像效果.计算效率方面,其波场延拓只需三次FFT计算和一次插值,仅比SSF多了一次FFT和插值,但比FFD(计算量相当于五次FFT)少了两次FFT.这种算子不仅精度高,稳定性好,而且计算效率高,具有重要的理论意义和实际应用价值.