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本文运用广义离散Shannon奇异核褶积微分算子（GDSCD）计算波动方程的空间导数，推导了一阶和二阶GDSCD的具体形式，并提出了系数优化方法，即在频率域逼近平面波的真实导数，得到不同半径和采样下限的最优权系数。通过计算滤波响应分析算子精度，与多种数值方法进行了对比。模型试算结果表明，本文构造的最优化GDSCD方法模拟地震波具有高精度、高效率的特点。