Un Estudio Comparativo de Esquemas de Modelado Electromagnético Transitorio 3-D Explícitos e Implícitos en una Cuadrícula de Multi-Resolución
Autores: Gao, Jingyu; Smirnov, Maxim; Smirnova, Maria; Egbert, Gary
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un Estudio Comparativo de Esquemas de Modelado Electromagnético Transitorio 3-D Explícitos e Implícitos en una Cuadrícula de Multi-Resolución
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Eficiencia
Modelado electromagnético transitorio en 3D hacia adelante
Esquema implícito
Suposición inicial
Cuadrícula de multi-resolución
Problema inverso
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio compara la eficiencia de los esquemas de modelado electromagnético transitorio en 3-D en una cuadrícula de multi-resolución para varios escenarios de modelado. Desarrollamos un modelado de diferencias finitas en el dominio del tiempo basado en el esquema explícito anteriormente. En este trabajo, además implementamos el modelado electromagnético transitorio en 3-D utilizando el esquema implícito de Euler hacia atrás. Se utiliza un solucionador iterativo para resolver el sistema de ecuaciones y requiere una suposición inicial adecuada que tiene un efecto significativo en la convergencia. El enfoque estándar generalmente emplea la solución de un paso de tiempo anterior como suposición inicial, lo que podría ser demasiado conservador. En su lugar, probamos varias suposiciones iniciales basadas en la extrapolación lineal o combinación lineal de las soluciones de varios pasos anteriores. Construimos el modelado hacia adelante del esquema implícito en la cuadrícula de multi-resolución, lo que permite el ajuste de la resolución horizontal con la profundidad, mejorando así el rendimiento del operador hacia adelante. Ejemplos sintéticos muestran que el modelado hacia adelante del esquema implícito utilizando la estimación de suposición inicial combinada linealmente en la cuadrícula de multi-resolución reduce adicionalmente el tiempo de ejecución en comparación con el enfoque de suposición inicial estándar. El resultado de la comparación entre el esquema implícito desarrollado aquí y el esquema explícito desarrollado anteriormente muestra que el modelado del esquema explícito es más eficiente para modelos de fondo más conductores que a menudo se encuentran en estudios ambientales. Sin embargo, el modelado del esquema implícito es más adecuado para la simulación con modelos de fondo altamente resistivos, que suelen ocurrir en escenarios de exploración mineral. Así, el problema inverso se puede resolver utilizando una solución hacia adelante más eficiente dependiendo de la configuración del modelado y la resistividad del fondo.
Descripción
Este estudio compara la eficiencia de los esquemas de modelado electromagnético transitorio en 3-D en una cuadrícula de multi-resolución para varios escenarios de modelado. Desarrollamos un modelado de diferencias finitas en el dominio del tiempo basado en el esquema explícito anteriormente. En este trabajo, además implementamos el modelado electromagnético transitorio en 3-D utilizando el esquema implícito de Euler hacia atrás. Se utiliza un solucionador iterativo para resolver el sistema de ecuaciones y requiere una suposición inicial adecuada que tiene un efecto significativo en la convergencia. El enfoque estándar generalmente emplea la solución de un paso de tiempo anterior como suposición inicial, lo que podría ser demasiado conservador. En su lugar, probamos varias suposiciones iniciales basadas en la extrapolación lineal o combinación lineal de las soluciones de varios pasos anteriores. Construimos el modelado hacia adelante del esquema implícito en la cuadrícula de multi-resolución, lo que permite el ajuste de la resolución horizontal con la profundidad, mejorando así el rendimiento del operador hacia adelante. Ejemplos sintéticos muestran que el modelado hacia adelante del esquema implícito utilizando la estimación de suposición inicial combinada linealmente en la cuadrícula de multi-resolución reduce adicionalmente el tiempo de ejecución en comparación con el enfoque de suposición inicial estándar. El resultado de la comparación entre el esquema implícito desarrollado aquí y el esquema explícito desarrollado anteriormente muestra que el modelado del esquema explícito es más eficiente para modelos de fondo más conductores que a menudo se encuentran en estudios ambientales. Sin embargo, el modelado del esquema implícito es más adecuado para la simulación con modelos de fondo altamente resistivos, que suelen ocurrir en escenarios de exploración mineral. Así, el problema inverso se puede resolver utilizando una solución hacia adelante más eficiente dependiendo de la configuración del modelado y la resistividad del fondo.