적분방정식을 사용한 3차원 MT 모델링에서의 텐서 그린 적분의 계산

Computation of Green's Tensor Integrals in Three-Dimensional Magnetotelluric Modeling Using Integral Equations

적분방정식을 사용한 3차원 전자기 모델링에 나오는 많은 텐서 그린 적분의 수치계산에 신속 한겔변환 (FHT) 아르고리즘 (Anderson, 1982)을 적용하였다. 한겔변환은 FHT에서 사용가능한 연관 및 지연 중합으로 효율적으로 계산할 수 있다. 먼저 수평 층서모형에 대한 텐서 그린 적분을 보여주고 난 다음 이들을 FHT로 신속하게 계산할 수 있도록 서로 연관된 형태의 함수로 고쳐쓴다. FHT로 연관된 한겔변환의 전행열이 단일 직접 중합과 거의 비슷한 계산시간으로 신속 정확하게 구해진다. 5층 수평 층서모형에 대한 컴퓨터실험의 결과, FHT는 직접 및 지연 중합법에 비하여 각각 117 및 4배 빠르다.

A fast Hankel transform (FHT) algorithm (Anderson, 1982) is applied to numerical evaluation of many Green's tensor integrals encountered in three-dimensional electromagnetic modeling using integral equations. Efficient computation of Hankel transforms is obtained by a combination of related and lagged convolutions which are available in the FHT. We express Green's tensor integrals for a layered half-space, and rewrite those to a form of related functions so that the FHT can be applied in an efficient manner. By use of the FHT, a complete or full matrix of the related Hankel transform can be rapidly and accurately calculated for about the same computation time as would be required for a single direct convolution. Computing time for a five-layer half-space shows that the FHT is about 117 and 4 times faster than conventional direct and multiple lagged convolution methods, respectively.