تركيب روش هاي تفاضل محدود و اجزاء محدود براي اعمال توپوگرافي سطح آزاد در مدل سازي انتشار موج

در اين مقاله روش تركيبي جديدي براي مدل سازي انتشار امواج لرزه اي در زمين در حضور توپوگرافي ارائه مي شود. در اين روش از تلفيق روش هاي اجزاء طيفي (SE) و تفاضل محدود (FD) مرتبه 8 براي حل معادله مرتبه دوم موج آكوستيك در محيط هاي داراي توپوگرافي استفاده مي شود. از روش SE براي مدلسازي مرز آزاد در حضور توپوگرافي استفاده مي شود، جايي كه روش تفاضل محدود داراي محدوديت است. اعمال شرط سطح آزاد در حضور توپوگرافي با استفاده از روش SE بسيار دقيق است. از طرف ديگر روش FD مرتبه 8 از نظر محاسباتي بهينه تر و سريع تر از روش SE است؛ لذا براي مدل سازي دقيق انتشار موج در درون مدل و نقاط دور از مرز سطح آزاد از روش FD مرتبه 8 و براي مدل سازي انتشار موج در سطح آزاد از روش SE استفاده نموديم. براي تركيب دو روش يك ناحيه مشترك بين دو ناحيه FD و SE در نظر گرفته شد؛ كه در اين محدوده مدل سازي با استفاده از هر دو روش انجام مي شود. دقت روش تركيبي ارائه شده (SE-FD) با دو مورد از روش هاي اعمال توپوگرافي مقايسه و ارزيابي شده است. مهم ترين سختي و دشواري در تلفيق دو روش SE و FD توليد شبكه محاسباتي براي روش SE در حضور توپوگرافي است؛ كه در اين مقاله دو روش ساده براي حل اين مشكل ارائه شده است.