[發(fā)明專利]一種基于積分方程的退磁效應(yīng)下磁測數(shù)據(jù)的正反演方法

有效

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• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113139289B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左博新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/11
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 曹雄

本發(fā)明提供了一種基于積分方程的退磁效應(yīng)下磁測數(shù)據(jù)的正反演方法，包括以下步驟：根據(jù)地下目標(biāo)區(qū)域，確定網(wǎng)格剖分的空間范圍，使用正交網(wǎng)格對所述空間范圍進(jìn)行網(wǎng)格剖分；設(shè)定地磁場的磁傾角、磁偏角和磁感應(yīng)強(qiáng)度；設(shè)定觀測位置，利用基于積分方程的在退磁效應(yīng)下的磁測數(shù)據(jù)正演計算方法，能夠獲得考慮退磁效應(yīng)下在觀測位置的磁測數(shù)據(jù)；輸入磁場觀測數(shù)據(jù)，通過基于積分方程在退磁效應(yīng)下的磁測數(shù)據(jù)反演方法，結(jié)合正則化項進(jìn)行模型最優(yōu)化計算，對地下目標(biāo)進(jìn)行反演計算，得到反演結(jié)果。本發(fā)明能計算考慮退磁效應(yīng)下的磁測數(shù)據(jù)正演，并能夠根據(jù)磁測數(shù)據(jù)進(jìn)行考慮退磁效應(yīng)的反演。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地球物理探測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于積分方程的退磁效應(yīng)下磁測數(shù)據(jù)的正反演方法。

背景技術(shù)

在地磁探測中，人們通常為了減小計算的時間，將異常體的磁化強(qiáng)度進(jìn)行近似，這樣探測出來的異常體的磁異常數(shù)據(jù)往往與實際的數(shù)據(jù)解釋存在一定的誤差。在低磁背景下，這種誤差可以忽略不計，但在高磁背景，該誤差對磁場異常探測有很大的影響，不考慮退磁效應(yīng)的處理結(jié)果精度較低，無法滿足實際應(yīng)用的需求。因此考慮退磁效應(yīng)下的磁梯度張量數(shù)據(jù)不僅能很好的描述異常體的磁化方向、空間幾何結(jié)構(gòu)、地質(zhì)體的走向等信息，而且在高磁背景下精度準(zhǔn)確，能很好地解釋地下地質(zhì)信息。

現(xiàn)有文獻(xiàn)1“Sharma P V.Rapid computation of magnetic anomalies anddemagnetization effects caused by bodies of arbitrary shape[J].PureAppliedGeophysics,1966,64(1):89-109.”提出了積分方程考慮退磁效應(yīng)下的磁場正演方法，但不包括反演方法。文獻(xiàn)2“Lelièvre,P.G.and Oldenburg,D.W.Magnetic forward modellingand inversion for high susceptibility.2006,166:76-90.”提出了偏微分方程下的磁總場退磁方法。文獻(xiàn)3“Lelievre,Peter.(2021).Forward modeling and inversion ofgeophysical magnetic data.”使用有限體積、有限元和磁偶極子等方法比較了退磁效應(yīng)下磁總場和磁三分量之間的磁異常特征。文獻(xiàn)4“Krahenbuhl R A,Li Y.Investigation ofmagnetic inversion methods in highly magnetic environments under strong self-demagnetization effect[J].2017,82(6):1-60.”提出了積分方程的退磁效應(yīng)下的磁總場磁異常正反演方法。文獻(xiàn)5“Zhdanov M S,Cai H, Wilson G A.3D Inversion of SQUIDMagnetic Tensor Data[J].2012,1(1).”提出了磁梯度張量數(shù)據(jù)的三維正反演方法，顯著提高了反演的分辨率，但未考慮退磁效應(yīng)。文獻(xiàn)6“Zhdanov M S,Wilson G A,Technoimaging.3D inversion of full tensor magnetic gradiometry(FTMG)data[C].2011.”利用全張量磁梯度測量來反演澳大利亞塔拉旺地區(qū)的一個磁鐵礦，反演結(jié)果與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況非常吻合。目前在全球范圍內(nèi)，地球物理行業(yè)內(nèi)已有偏微分方程和積分方程的退磁效應(yīng)下的磁總場和磁三分量三維正演研究，但是積分方程下考慮退磁效應(yīng)的磁梯度張量數(shù)據(jù)三維正反演和磁總場、磁三分量數(shù)據(jù)三維反演方法未見提出。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，針對以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種基于積分方程的退磁效應(yīng)下磁測數(shù)據(jù)的正反演方法，該方法能夠進(jìn)行磁測數(shù)據(jù)為磁梯度張量數(shù)據(jù)的正反演計算以及磁測數(shù)據(jù)為磁總場、磁三分量數(shù)據(jù)的反演計算，具體包括以下步驟：

S1、根據(jù)地下目標(biāo)區(qū)域，確定網(wǎng)格剖分的空間范圍，使用正交網(wǎng)格對所述空間范圍進(jìn)行網(wǎng)格剖分，得到剖分后的網(wǎng)格；

S2、設(shè)定地磁場的磁傾角、磁偏角和磁感應(yīng)強(qiáng)度；