[發明專利]一種非結構化等效源的重磁數據延拓與轉換方法

有效

• 申請號: 202011598848.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112748471B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 左博新
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38;G01V7/06
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 張毅

本發明公開了一種非結構化等效源的重磁數據延拓與轉換方法，包括：通過觀測得到物理場數據d₀；給定反演初始模型和反演網格邊界，利用現有的四面體網格生成方法生成非結構化四面體網格，作為等效源反演網格空間；根據地磁場參數，對物理場數據d₀進行帶規整化項的PDE三維反演計算，同時對反演等效源模型周圍的反演網格空間，進行加密剖分動態調整，在滿足迭代條件后得到異常體的最終等效源模型；根據實驗需要設定不同的正演參數，利用步驟S3得到的等效源模型進行相應的三維正演計算，得到等效源產生的上延拓數據或下延拓數據、化極數據、異常總場數據、異常分量數據以及梯度張量數據。本發明實現對復雜環境中的異常數據進行高精度延拓和數據轉換。

技術領域

本發明涉及地球物理勘測技術領域，尤其涉及一種非結構化等效源的重磁數據延拓與轉換方法。

背景技術

在重力或磁法探測中，測量分布在起伏觀測曲面上，由于測量位置與異常體的距離不同，重磁數據所反映的主要異常信息內容也有所差異。在實際應用中，又往往需要將這些數據轉換成所需要的參數和類型，比如不同觀測高度(延拓)、異常分量、張量數據的換算等，重磁數據類型轉換的主要挑戰在于航磁(地面磁測)的起伏測量曲面以及數據的不規則測量位置(非網格化測量)，傳統的數據類型轉換以及化極計算無法處理這些數據，而采用傳統單層、雙層、三層等效源的數據轉換方法，處理結果精度較低，無法滿足應用需求。

現有文獻1“Thomas Günther,Carsten Rücker,Klaus Spitzer.Three-dimensional modelling and inversion of dc resistivity data incorporatingtopography–II.Inversion[J].Geophysical Journal International,2006,166(2).”提出了基于非結構化網格的電法反演方法，未見基于非結構化網格的重磁反演；文獻2“Dampney,C.N.G.THE EQUIVALENT SOURCE TECHNIQUE[J].geophysics,1969,34(1):39.”提出了等效源方法，利用單層等效場源模擬實測異常，可用于位場數據的空間延拓(包括曲面延拓)、梯度計算以及分量轉換等；文獻3“管志寧,安玉林,陳維雄.曲線與曲面上磁場向上延拓和分量轉換[J].地球物理學報,1985,000(004):419.”提出了基于單層位和雙層位理論的曲面上磁場的上延拓方法；文獻4“Li Y.Reduction to the pole usingequivalent sources[J].SEG Technical Program Expanded Abstracts,1999,19(1):2484.”通過在有限的深度內設置單層的等效源實現了低緯度磁場異常的化極方法。文獻5“Zuo B,Hu X,Marcelo Leo-Santos,et al.Downward Continuation and Transformationof Total-Field Magnetic Anomalies Into Magnetic Gradient Tensors BetweenArbitrary Surfaces Using Multilayer Equivalent Sources[J].GeophysicalResearch Letters,2020,47(16).”提出了一種通過帶深度規整化項的多層等效源技術進行延拓與數據轉換的方法。文獻“Farquharson C.G.,C.R.W.Mosher,2009,Three-dimensional modelling of gravity data using finite differences,Journal ofApplied Geophysics,68,417-422.”實現了六面體結構化網格的三維差分正演，未實現反演。文獻“Jahandari H.and C.G.Farquharson,2013,Forward modeling of gravity datausing finite-volume and finite-element methods on unstructured grids,Geophysics,78(3),G69–G80”實現了四面體非結構化網格的有限體積、有限元的重力三維正演，未實現反演。文獻“Galley C.G.,P.G.Lelièvre_and C.G.Farquharson,2020,Geophysical inversion for 3D contact surface geometry,Geophysics,85,K27-K45.”采用積分方程實現了非結構化網格的曲面積分反演，與PDE方法在基礎理論與方程上顯然不同。