[發明專利]一種重力數據與大地電磁數據聯合反演方法

有效

• 申請號: 201810017213.3
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108304618B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 張輝;趙權貴;李嘉炎
• 申請（專利權）人: 臺州創興環保科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種重力數據與大地電磁數據聯合反演方法，包括數據采集步驟、數據篩選步驟、初始模型確定步驟和聯合反演步驟；本發明以數據質量為標準，選取聯合反演迭代時的初始模型，相對于現有技術中統一給定均勻半空間模型相比，本發明具有如下有益效果：提高了聯合反演的效率，減少了反演計算時間；避免了由于數據誤差導致的迭代不收斂問題，提高了聯合反演結果的精度。

技術領域

本發明涉及一種地球物理反演方法，尤其涉及一種重力數據與大地電磁數據聯合反演方法。

背景技術

地球物理反演的基本流程為：先給定初始模型，根據算法搜索模型更新量，更新模型，再計算當前模型計算出的理論數據與實際數據的誤差，再重新搜索模型更新量，如此循環，直至誤差收斂或是達到最大循環次數。根據大地電磁數據可以反演地下的電阻率模型，重力數據可以反演出地下的密度模型。而所謂聯合反演，是指同時對兩種或兩種以上的地球物理數據進行反演，求取一個使所有參加反演的地球物理數據都滿足的統一的地質模型。大地電磁數據橫向分辨率較低，但是其豐富的頻率成分保證了其較高的縱向分辨率，而重力數據橫向分辨率較高，將二者聯合可以使兩種方法優勢互補。聯合反演過程中，初始模型一般都是預先給定均勻半空間模型，例如給定地下電阻率為10Ω、密度為1g/cm³的均勻半空間模型，由反演算法自動搜索模型的更新量。這樣做有以下弊端：首先，初始模型為均勻半空間，計算速度慢，有可能導致迭代次數過多，效率低下；其次，各種地球物理方法的數據質量不一樣，若根據數據質量較差的數據，由均勻半空間模型出發進行第一次反演迭代，則在后續的迭代過程中，造成誤差累計，給最終結果造成影響，甚至導致迭代過程不收斂。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中存在的問題，提供一種重力數據與大地電磁數據聯合反演方法，能夠提高聯合反演的效率和精度。

本發明的技術方案如下：一種重力數據與大地電磁數據聯合反演方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1)，數據采集步驟：采集工作區所有預先選定的測量點的重力數據和大地電磁數據，其中，所述重力數據是指剩余重力數據，所述大地電磁數據是指電場數據和磁場數據；

步驟2)，數據篩選步驟：分別計算出所述重力數據和大地電磁數據中跳變數據的數據量占各自數據總量的百分比r1和r2，其中，所述跳變數據是指與相鄰采集點的數據誤差均超過誤差閾值的采集點的數據；

步驟3)，初始模型確定步驟：比較r1與r2，若r1≥r2，則使用均勻半空間密度模型作為重力數據反演初始模型，使用第一次重力數據反演結果的密度模型所對應的電阻率模型作為大地電磁數據反演初始模型，并進行大地電磁數據的第一次反演；若r1＜r2，則使用均勻半空間電阻率模型作為大地電磁反演初始模型，使用第一次大地電磁反演結果的電阻率模型所對應的密度模型作為重力數據反演的初始模型，并進行重力數據的第一次反演；

步驟4)，反演步驟：進行重力數據和大地電磁的聯合反演，每進行一次重力數據、大地電磁數據的反演計算并更新密度和電阻率模型后，計算重力數據擬合差G_rms和大地電磁數據擬合差MT_rms，判斷是否同時小于對應的數據擬合差閾值G_th和MT_th，若成立，則退出循環，若不成立，則判斷迭代次數n是否達到最大的迭代次數N_max，若成立，則退出循環，若不成立，則繼續進行重力數據、大地電磁數據的迭代計算。

優選的，所述步驟1)中的測量點個數為100-2500個，相鄰測量點之間的距離為50-500米。

優選的，所述步驟2)中的誤差閾值為20％-40％。

優選的，所述步驟3)中的密度模型與電阻率模型之間的對應關系根據對所述工作區的巖石樣本統計分析確定。