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龙图腾网获悉中国海洋大学申请的专利一种基于有限差分方法的二维三分量面波模拟方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118393563B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410364207.0，技术领域涉及：G01V1/30；该发明授权一种基于有限差分方法的二维三分量面波模拟方法及系统是由魏皓;童思友;辛成庆;王金刚设计研发完成，并于2024-03-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于有限差分方法的二维三分量面波模拟方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于地震波正演模拟技术领域，公开了一种基于有限差分方法的二维三分量面波模拟方法及系统。该方法基于旋转交错网格有限差分方法对连续介质进行离散处理，并基于离散处理策略实现自由表面条件；对求解区域除自由表面外的其它吸收边界使用M‑PML进行处理；通过震源加载进行二维三分量面波模拟，得到包含瑞雷波和勒夫波的x，y，z方向地震波场。本发明实现了高精度二维三分量面波波场正演模拟，同时实现了体波和面波波场的模拟，为二维全波场正演模拟研究的推进做出了贡献，有利于推动地震波传播规律的研究。

本发明授权一种基于有限差分方法的二维三分量面波模拟方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于有限差分方法的二维三分量面波模拟方法，其特征在于，该方法包括： S1，基于旋转交错网格有限差分方法对连续介质进行离散处理，并基于离散处理策略实现自由表面条件； S2，对求解区域除自由表面外的吸收边界使用M-PML进行处理； S3，通过震源加载进行二维三分量面波模拟，得到包含瑞雷波和勒夫波的x，y，z方向地震波场； 在步骤S1前需进行：基于二维三分量一阶速度-应力方程联立P-SV波方程和SH波方程，获取二维三分量一阶速度-应力方程与P-SV波方程、SH波方程的等价性； 将各向同性介质的弹性参数代入二维三分量一阶速度-应力方程，得到： ； 其中，P-SV波方程为： ； SH波方程为： ； 基于P-SV波方程实现x、z方向瑞雷波的波场模拟，基于SH波方程实现y方向的勒夫波波场模拟；其中，为拉梅常数； 在步骤S1中，基于旋转交错网格有限差分方法的离散处理策略，将自由表面置于速度采样点所在位置，对定义在同一网格点上的应力分量只对自由表面上的密度进行处理，不对拉梅常数进行调整；将自由表面上密度参数的调整为，为自由表面以下介质的密度；对于自由表面上方的波场分量，直接赋为零；波场初始化后，从自由表面开始更新波场，满足自由表面上的应力条件隐式需求； 在步骤S2中，对求解区域除自由表面外的吸收边界使用M-PML进行处理，包括： 求解区域除自由表面外的吸收边界包括标识的1、2、3不同的吸收边界，标识的1、2、3不同的吸收边界所标识的不同区域为镶嵌层； 将传播到镶嵌层中的波场按传播方向分为x和z两个部分，并引入衰减系数，对与边界垂直的部分进行衰减，分量为： ； 其中为沿方向和方向传播的分量，t为时间，为镶嵌层中方向和方向的衰减因子；为速度分量，其中；为压力分量，其中；为密度；衰减因子的计算公式为： ； 其中，x方向为1所标识的区域，z方向为2所标识的区域，为方向左右镶嵌层中的衰减因子比例系数，为方向上下镶嵌层中的衰减因子比例系数；比例系数取；为理论反射系数，取，为镶嵌层内的纵波最大速度，为吸收层厚度，x、z为吸收边界区域内点到求解区域边界最小距离在x方向、z方向的投影；对于3所标识的区域，则取衰减系数为零，使用两个方向计算的衰减因子进行计算。

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