[發(fā)明專利]一種重力及梯度異常正演方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110702595.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN113486503B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石澤玉;張志厚;范祥泰;趙明浩;張?zhí)煲?/a>;趙思為
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 成都擎智秉業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 徐驥

本發(fā)明涉及重力勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及重力及梯度異常正演方法，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案是一種重力及梯度異常正演方法，包括以下步驟：建立模型空間，選取子空間，計(jì)算子空間重力異常體的格架函數(shù)并儲(chǔ)存該格架函數(shù)；對(duì)部分模型空間中的異常體剩余密度賦值；確定觀測(cè)點(diǎn)與該長方體的相對(duì)位置關(guān)系；根據(jù)相對(duì)位置關(guān)系并利用平移等效性同時(shí)調(diào)用格架函數(shù)，代數(shù)求和獲得該長方體單元對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的剩余密度異常體；計(jì)算整個(gè)模型空間對(duì)該觀測(cè)點(diǎn)的重力異常體；對(duì)部分模型空間中的異常體剩余密度賦值時(shí)，確定后計(jì)算子空間；計(jì)算子空間只限于子空間內(nèi)的網(wǎng)格點(diǎn)在觀測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的異常體值。本重力及梯度異常正演方法可有效提升了重力正演的速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重力勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及重力及梯度異常正演方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的重力勘探正演計(jì)算中，常用等距網(wǎng)格線將模型剖分成若干個(gè)長方體單元，然后計(jì)算每一個(gè)長方體單元對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的異常體，再將所有長方體單元對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的異常體求和，即為整個(gè)模型體對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的異常體。這其中存在大量重復(fù)的計(jì)算，導(dǎo)致數(shù)值模擬及反演效率大大降低。

《地球物理學(xué)報(bào)》2003年02期公開了姚長利等“重磁遺傳算法三維反演中高速計(jì)算及有效存儲(chǔ)方法技術(shù)”，以三維密度模型的正演公式說明剖分模型的正演情況，利用對(duì)稱互換性與平移等效性簡化網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的異常體值的計(jì)算，極大地提高了計(jì)算效率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到了比較好的效果。

《地球物理學(xué)進(jìn)展》2012年02期公開了陳召曦等“重磁數(shù)據(jù)三維物性反演方法進(jìn)展”，介紹了等效存儲(chǔ)幾何格架技術(shù)并推導(dǎo)了基于網(wǎng)格點(diǎn)格架的對(duì)稱互換性與平移等效性的公式，并將兩個(gè)公式合并來簡化運(yùn)算。利用該技術(shù)，計(jì)算完每一層的第一個(gè)網(wǎng)格單元的幾何格架值，可以通過合并后的公式得出所有網(wǎng)格單元的幾何格架值，這樣可以節(jié)省大量的計(jì)算量和存儲(chǔ)量，為反演奠定基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到了比較好的效果。

申請(qǐng)?zhí)?019112091127，公開了一種基于網(wǎng)格點(diǎn)格架函數(shù)的重力異常體及梯度異常體的正演方法，包括以下步驟：步驟1：開始；步驟2：剖分模型空間，對(duì)異常體剩余密度賦值；步驟3：分別計(jì)算重力異常體和梯度異常體的格架函數(shù)；步驟4：判斷觀測(cè)點(diǎn)與長方體單元相對(duì)位置；步驟5：利用對(duì)稱互換性和平移等效性；步驟6：調(diào)用重力異常體和梯度異常體的格架函數(shù)；步驟7：代數(shù)求和獲得該長方體對(duì)該觀測(cè)點(diǎn)的重力異常體以及梯度異常體；步驟8：得出整個(gè)模型體對(duì)該觀測(cè)點(diǎn)的重力異常體和梯度異常體；步驟9：計(jì)算平面內(nèi)的循環(huán)全部完成；步驟10：得出結(jié)果。本發(fā)明解決了現(xiàn)有計(jì)算方法計(jì)算效率不高的問題。

在應(yīng)用原有的重力正演方法進(jìn)行重力正演時(shí)，雖然應(yīng)用格架函數(shù)的方法對(duì)其正演速度進(jìn)行了提升，但格架函數(shù)仍存在著計(jì)算量大、運(yùn)算速度慢的問題。因此對(duì)大規(guī)模的地下半空間進(jìn)行重力異常體的正演或大尺度的數(shù)據(jù)集建立速度問題還需要一定的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種可有效提升了重力正演的速度，使大規(guī)模數(shù)據(jù)集的建立成為可能的重力及梯度異常正演方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案是一種重力及梯度異常正演方法，包括以下步驟：

獲取格架函數(shù)并儲(chǔ)存該格架函數(shù)；

建立模型空間，對(duì)部分模型空間中的異常體剩余密度賦值；

確定觀測(cè)點(diǎn)并確定該觀測(cè)點(diǎn)周圍選取的計(jì)算格架函數(shù)的范圍，該范圍形成一長方體，確定觀測(cè)點(diǎn)與該長方體的相對(duì)位置關(guān)系；

根據(jù)所述相對(duì)位置關(guān)系并利用平移等效性同時(shí)調(diào)用格架函數(shù)，代數(shù)求和獲得該長方體單元對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的剩余密度異常體；

計(jì)算整個(gè)模型空間對(duì)該觀測(cè)點(diǎn)的重力異常體；

循環(huán)全部完成，得出工作區(qū)的磁張量異常體；

其特征在于，在建立模型空間，對(duì)部分模型空間中的異常體剩余密度賦值時(shí)，對(duì)模型空間中某一部分進(jìn)行選取以形成子空間，確定后計(jì)算子空間；獲取格架函數(shù)為計(jì)算子空間重力異常體的格架函數(shù)并儲(chǔ)存該格架函數(shù)；