[發(fā)明專利]基于NUFFT的二維磁異?？焖僬菽M方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011128695.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN112287534B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙東東;王旭龍;張錢江;強(qiáng)建科;李昆;范平陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F17/14
• 代理公司: 長(zhǎng)沙國(guó)科天河知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種基于NUFFT的二維磁異?？焖僬菽M方法，其特征在于，所述方法包括：

根據(jù)二維磁性體的大小，構(gòu)建包含目標(biāo)區(qū)域的二維磁性體模型；所述二維磁性體模型是將所述目標(biāo)區(qū)域在水平方向和垂向進(jìn)行均勻或者非均勻網(wǎng)格剖分，并根據(jù)所述二維磁性體的截面形狀設(shè)定網(wǎng)格剖分的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的磁化率值；

根據(jù)所述二維磁性體模型，確定對(duì)應(yīng)的空間域磁位積分表達(dá)式；所述空間域磁位積分表達(dá)式包含空間域磁化強(qiáng)度；所述空間域磁化強(qiáng)度是根據(jù)所述每個(gè)節(jié)點(diǎn)的磁化率值和已知的目標(biāo)區(qū)域地球主磁場(chǎng)計(jì)算得到的；

對(duì)所述空間域磁位積分表達(dá)式沿水平方向進(jìn)行一維傅里葉變換，得到波數(shù)域磁位一維積分表達(dá)式；其中，所述波數(shù)域磁位一維積分表達(dá)式包含波數(shù)域磁化強(qiáng)度；所述波數(shù)域磁化強(qiáng)度是對(duì)所述空間域磁化強(qiáng)度進(jìn)行非均勻采樣快速傅里葉變換得到的；

采用二次插值的形函數(shù)對(duì)所述波數(shù)域磁位空間域垂向一維積分進(jìn)行計(jì)算，得到波數(shù)域磁位離散表達(dá)式；

根據(jù)水平方向網(wǎng)格剖分的尺寸信息，確定截止頻率，根據(jù)所述截止頻率確定波數(shù)選取范圍，根據(jù)所述波數(shù)選取范圍和預(yù)先設(shè)置的選取波數(shù)總數(shù)，得到波數(shù)選取值；

將所述波數(shù)選取值代入所述波數(shù)域磁位離散表達(dá)式，得到波數(shù)域磁位值；

根據(jù)傅里葉變換的微分性質(zhì)，由所述波數(shù)域磁位值得到波數(shù)域磁異常場(chǎng)值；

通過對(duì)所述波數(shù)域磁異常場(chǎng)值進(jìn)行一維非均勻快速傅里葉反變換，得到空間域磁異常場(chǎng)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述每個(gè)節(jié)點(diǎn)的磁化率值和已知的目標(biāo)區(qū)域地球主磁場(chǎng)計(jì)算得到所述空間域磁化強(qiáng)度，包括：

獲取目標(biāo)區(qū)域的地球主磁場(chǎng)分量T_x(x_i,z_j)，T_z(x_i,z_j)；

根據(jù)所述每個(gè)節(jié)點(diǎn)的磁化率值和所述目標(biāo)區(qū)域地球主磁場(chǎng)分量，得到空間域磁化強(qiáng)度為：

M_x(x_i,z_j)＝χ(x_i,z_j)T_x(x_i,z_j)

M_z(x_i,z_j)＝χ(x_i,z_j)T_z(x_i,z_j)

式中，χ(x_i,z_j)表示編號(hào)為(x_i,z_j)節(jié)點(diǎn)的磁化率值；T_x(x_i,z_j)，T_z(x_i,z_j)分別表示(x_i,z_j)處地球主磁場(chǎng)的x、z分量；M_x(x_i,z_j)、M_z(x_i,z_j)分別表示(x_i,z_j)處磁化強(qiáng)度的x、z分量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對(duì)所述空間域磁位積分表達(dá)式沿水平方向進(jìn)行一維傅里葉變換，得到波數(shù)域磁位一維積分表達(dá)式，包括：

所述空間域磁位積分表達(dá)式為：

式中：(x,z)和(x′,z′)分別表示觀測(cè)點(diǎn)和場(chǎng)源任意一點(diǎn)的坐標(biāo)；U為磁性體在空間任意一點(diǎn)產(chǎn)生的磁位；π為圓周率常數(shù)；μ₀為真空磁導(dǎo)率，μ₀＝4π×10^-7H/m；

對(duì)所述空間域磁位積分表達(dá)式沿水平方向進(jìn)行一維傅里葉變換，得到所述波數(shù)域磁位一維積分表達(dá)式為：

式中：表示波數(shù)域磁位；k表示波數(shù)；分別表示波數(shù)域磁化強(qiáng)度的x，z分量；sign表示符號(hào)函數(shù)：