A parallel adaptive finite-element approach for 3-D realistic controlled-source electromagnetic problems using hierarchical tetrahedral grids
Notice bibliographique
Résumé
SUMMARY To effectively and efficiently interpret or invert controlled-source electromagnetic (CSEM) data which are recorded in areas with the kind of complex geological environments and arbitrary topography that are typical, 3-D CSEM forward modelling software that can quickly solve large-scale problems, provide accurate electromagnetic responses for complex geo-electrical models and can be easily incorporated into inversion algorithms are required. We have developed a parallel goal-oriented adaptive mesh refinement finite-element approach for frequency-domain 3-D CSEM forward modelling with hierarchical tetrahedral grids that can offer accurate electromagnetic responses for large-scale complex models and that can efficiently serve for inversion. The approach uses the goal-oriented adaptive vector finite element method to solve the total electric field vector equation. The geo-electrical model is discretized by unstructured tetrahedral grids which can deal with complex underground geological models with arbitrary surface topography. Different from previous adaptive finite element software working on unstructured tetrahedral grids, we have utilized a novel mesh refinement technique named the longest edge bisection method to generate hierarchically refined grids. As the refined grids are nested into the coarse grids, the refinement technique can precisely map the electrical parameters of inversion grids onto the forward modelling grids so that the extra numerical errors generated by the inconsistency of electrical parameters between inversion grids and forward modelling grids are eliminated. In addition, we use the parallel domain-decomposition technique to further accelerate the computations, and the flexible generalized minimum residual solver (FGMRES) with an auxiliary Maxwell solver pre-conditioner to solve the final large-scale system of linear equations. In the end, we validate the performance of the proposed scheme using two synthetic models and one realistic model. We demonstrate that accurate electromagnetic fields can be obtained by comparison with the analytic solutions and that the code is highly scalable for large-scale problems with millions or even hundreds of millions of unknowns. For the synthetic 3-D model and the realistic model with complex geometry, our solutions match well with the results calculated by an existing 3-D CSEM forward modelling code. Both synthetic and realistic examples demonstrate that our newly developed code is an effective, efficient forward modelling engine for interpreting CSEM field data acquired in areas of complex geology and topography.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».