二维声波波动方程波场正演的计算机数值模拟的研究的任务书.docx

二维声波波动方程波场正演的计算机数值模拟的研究的任务书
任务书
一、研究背景
声波在地球物理勘探中应用广泛，特别是在地下能源资源的探测、地震灾害研究等方面扮演着重要的角色。二维声波波动方程是声波波场模拟的数学基础，通过计算机数值模拟可以获得近似实际情况的声波波场，从而对地下物质的分布、成分、性质等进行预测和推断。
二、研究目的
本研究旨在利用计算机数值模拟方法，对二维声波波动方程波场进行正演计算，得到近似实际情况的声波波场，为地下物质的分布、成分、性质等提供科学依据。
三、研究内容
1.建立二维声波波动方程模型
二维声波波动方程是描述地球内部声波传播的重要方程之一。本论文将根据二维声波波动方程的物理本质和数学特点，建立数值计算模型，以实现声波波场正演计算。
2.程序设计和算法优化
本研究将采用数值计算方法对二维声波波动方程进行求解。程序设计中需要考虑程序的效率、可靠性以及精度等问题，并进行算法优化，提升计算效率和精度。
3.波场正演计算
本论文将采用数值计算方法对二维声波波动方程进行求解。通过正演计算，模拟声波在地球内部的传播过程，得到地下物质的分布、成分、性质等信息。
4.计算结果分析
本研究将对计算所得的声波波场进行分析和处理，并对计算结果进行统计分析和综合评价。通过分析结果,研究声波波场传播规律,总结物质成分和分布规律，为地质勘查及其他领域的开发应用提供科学依据。
四、研究方法
1.数值计算模拟法
通过建立二维声波波动方程数值计算模型，采用计算机数值模拟方法对声波波场进行正向传播计算，模拟声波在地球内部的传播过程，得到地下物质的分布、成分、性质等信息。
2.程序设计与算法优化法
采用计算机编程技术，结合声学理论，设计用于求解二维声波波动方程的计算程序，并采用优化算法提高计算效率和精度。
3.结果分析法
通过对计算所得的波场数据进行分析和处理，总结物质成分和分布规律，为地质勘查及其他领域的开发应用提供科学依据。
五、研究预期成果
1.建立二维声波波动方程数值计算模型，并进行可靠的计算结果验证。
2.采用算法优化技术提高计算结果精度，并提高计算效率。
3.研究结果可为地下物质的分布、成分、性质等方面提供科学依据，具有实用性和推广价值。
六、研究时间计划
2022年6月-7月：撰写开题报告。
2022年7月-2023年3月：研究生阶段学习及实验室实践，进行声波波动方程的相关理论研究、算法学习和程序设计实践、数据分析等。
2023年4月-2023年6月：撰写论文和提交答辩。
七、研究经费安排
本研究所需经费由研究生个人承担，主要包括材料费、实验费和论文编辑费等。预计总经费为20000元。