[發(fā)明專利]一種基于相關(guān)性約束和靶區(qū)動(dòng)態(tài)調(diào)控的多元物性聯(lián)合反演方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010740818.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111856614B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫思源;余學(xué)中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)自然資源航空物探遙感中心
• 主分類號(hào): G01V11/00
• 分類號(hào): G01V11/00;G01V3/38
• 代理公司: 長(zhǎng)春市四環(huán)專利事務(wù)所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

1.一種基于相關(guān)性約束和靶區(qū)動(dòng)態(tài)調(diào)控的多元物性聯(lián)合反演方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)、輸入重力、電法和磁法觀測(cè)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)反演區(qū)域及網(wǎng)格剖分，設(shè)置密度、電阻率和磁化率初始模型，設(shè)置子域大小及其他參數(shù)初始值和迭代終止條件；

2)、利用最新模型參數(shù)，根據(jù)多元物性Pearson相關(guān)性約束算法，計(jì)算三種物性間的聯(lián)合約束項(xiàng)Φ_J(σ,κ,ρ)，具體計(jì)算方式如下：

Φ_J(σ,κ,ρ)＝φ_J(σ,κ)+φ_J(κ,ρ)+φ_J(σ,ρ)

H表示子域數(shù)量，子域中單元數(shù)為M，σ、κ和ρ分別表示密度、磁化率和電阻率，r_i為第i個(gè)子域的標(biāo)準(zhǔn)差權(quán)重；p_i表示第i個(gè)子域內(nèi)兩物性的Pearson相關(guān)系數(shù)；

3)、構(gòu)建密度、電阻率和磁化率的目標(biāo)函數(shù)，目標(biāo)函數(shù)利用并行計(jì)算提高效率，目標(biāo)函數(shù)定義如下：

Φ₁(σ,κ,ρ)＝Φ_d1(σ)+β₁Φ_m1(σ)+λ₁Φ_J(σ,κ,ρ)

Φ₂(σ,κ,ρ)＝Φ_d2(κ)+β₂Φ_m2(κ)+λ₂Φ_J(σ,κ,ρ)

Φ₃(σ,κ,ρ)＝Φ_d3(ρ)+β₃Φ_m3(ρ)+λ₃Φ_J(σ,κ,ρ)

Φ_di表示第i種物性的數(shù)據(jù)擬合項(xiàng)，Φ_mi(m_i)為模型約束項(xiàng)，Φ_J(σ,κ,ρ)為步驟2)中計(jì)算的聯(lián)合約束項(xiàng)；β_i、λ_i為相應(yīng)權(quán)重參數(shù)；

4)、由先驗(yàn)信息和子域Pearson相關(guān)系數(shù)綜合確定當(dāng)前迭代的靶區(qū)，不同物性間靶區(qū)位置和范圍可能完全不同，其中子域Pearson相關(guān)系數(shù)確定方法如下：

滿足上式的區(qū)域即可識(shí)別為靶區(qū)，即子域內(nèi)物性間的平均Pearson系數(shù)不低于k，Pearson系數(shù)大于0.8為極強(qiáng)相關(guān)關(guān)系；

5)、根據(jù)確定的靶區(qū)，進(jìn)行靶區(qū)調(diào)控：對(duì)靶區(qū)內(nèi)相應(yīng)物性的耦合約束關(guān)系設(shè)置權(quán)重w_target1，加大其約束強(qiáng)度，形成靶區(qū)與非靶區(qū)差異化約束；每次迭代后，需要根據(jù)Pearson系數(shù)不斷更新靶區(qū)范圍，同時(shí)相應(yīng)改變w_target約束范圍；

6)、并行計(jì)算不同目標(biāo)函數(shù)梯度，利用共軛梯度法迭代，更新模型；

7)、判斷是否滿足迭代終止條件：如果滿足，輸出模型和擬合數(shù)據(jù)；如果不滿足，利用更新的模型參數(shù)返回步驟2)，進(jìn)行下一次迭代，直至迭代終止。