随着计算设备的快速的发展，三维电磁正演模拟已成为电磁法的主要模拟手段。有限元方法可利用非结构四面体网格对模型进行离散，对复杂模型可以得到较好的结果而被广泛使用（李建慧等，2016；殷长春等，2019）。对于有限元方法，为获得精确的解需要对计算区域进行精细剖分，导致剖分的网格数可达几百万甚至上千万，且该方法需求解大型线性方程组（Gockenbach，2002），求解过程中内存消耗巨大且十分耗时。为解决此问题，本文将区域分解方法应用于有限元方法中，提出基于区域分解的时间域有限元模拟方法。利用分区软件METIS将有限元方法使用的网格分为若干个单元数基本相同的子区域，以确保每个子区域内的计算时间相同。在每个子区域内对单元和棱边进行重新编号并独立建立时间离散的有限元方程，通过引入拉格朗日乘子将所有子区域耦合一起构建交界面方程。该方法将求解整体区域变量问题，转化为求解子区域交界面变量问题，求解规模可下降一个数量级，有效的减少了内存消耗。交界面方程采用广义最小残差算法进行迭代求解，避免显示构建系数矩阵。利用求出的拉格朗日乘子计算出每个子区域的电场。该方法易于并行，可利用MPI技术提高方法的计算效率。电性源发射下阶跃波的初始电场由基于节点有限元的区域分解法求解电位的泊松方程获得。
 

电磁勘探,三维正演,有限元,区域分解