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

적분방정식을 사용한 3차원 MT 모델링에서의 텐서 그린 적분의 계산

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.

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.