基于有限体积法的二维大地电磁各向异性数值模拟

作者：王宁; 汤井田^*; 任政勇; 肖晓; 皇祥宇

来源：地球物理学报, 2019, 62(10): 3912-3922.

• 大地电磁
• 有限体积法
• 电导率各向异性
• 非结构化网格

为了计算带任意地形的各向异性介质中二维大地电磁响应,本文在非结构化网格的基础上,采用有限体积法,开发了二维大地电磁各向异性正演模拟的新算法.首先,从Maxwell方程出发,推导二维各向异性介质中大地电磁场的边值问题;然后,采用三角网格自动生成技术对求解区域进行非结构化网格剖分,进而构建节点中心控制体积单元,利用有限体积方法,得到求解边值问题的大型稀疏线性方程组;最后,利用Pardiso精确地计算了大地电磁响应值.三个各向异性模型的计算结果表明,本文开发的有限体积算法,不仅能够高精度求解带任意地形的大地电磁电导率各向异性问题,而且对于同一模型,该方法的计算消耗和精度都与有限单元法相当.因此,有限体积法是处理电磁法各向异性问题的一种有效方法.

• 单位
  中南大学; 安徽省地质调查院（安徽省地质科学研究所）; 物理学院