地震波场正演模拟被广泛应用在地震波场特征分析中,常采用离散网格节点逼近连续介质的有限差分计算方法,计算中若采用粗网格将会产生严重的频散现象,但网格剖分较细则会大大增加所需内存和计算时间,降低计算效率。为消除频散影响,采用高阶交错网格有限差分计算方法,利用通量校正传输技术(FCT)对数值频散进行有效压制,较好的保存了真实波场,提高了波场快照质量。

以瑞利波频散方程为出发点的Abo-Zena传递矩阵等方法,只能研究层状介质中瑞利波的传播特性,对于非层状介质,传递矩阵无能为力。因此,不得不考虑有限元、有限差分等方法。根据弹性动力学方程,采用交错网格有限差分方法对均匀弹性半空间介质进行全波场模拟,并在Matlab环境下实现编程计算,再现了瑞利波在近地表的传播状态,实现了地震剖面曲线的正振幅充填问题,从而获得了类似野外地震勘探的剖面记录。模拟结果表明,采用一阶差分格式所得到的地震记录存在较严重的数值频散,在采用有限差分法研究瑞利波"之"字形成因时