[發明專利]一種任意位置高精度接收器響應的計算方法、裝置和設備

在審

• 申請號: 202210178434.5
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114444363A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 李健;柳建新;郭榮文;王旭龍;范平陽;徐菁道
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/10;G06F17/11;G06F17/16;G06F111/10
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 趙小龍

本申請涉及一種任意位置高精度接收器響應的計算方法、裝置和設備。所述方法包括：構建內部包含勘探目標的三維異常體模型；分別計算電場控制方程的系數矩陣和右端向量，確定三維異常體模型對應的電場控制方程；通過人機交互界面獲取每個接收器的坐標位置，確定接收器所處的長方體單元，并進一步確定長方體單元各個頂點的電場分量，得到電場對角矩陣；計算接收器所在長方體單元各個頂點的總權重值；根據電場對角矩陣和總權重值確定接收器上的電場計算量，若電場計算量精確，輸出接收器響應，否則，細化三維長方體模型的網格剖分并重新計算。本發明可以避免主流方法存在的目標函數復雜和參數求解繁瑣等問題，且計算精度高。

技術領域

本申請涉及數值模擬領域，特別是涉及一種任意位置高精度接收器響應的計算方法、裝置和計算機設備。

背景技術

大地電磁測深法是以天然交變電磁場為源，假設平面波垂直入射大地，通過測量地表電磁場來研究地下電性結構的一種地球物理方法。利用寬頻帶的天然電磁場作為場源來探測地下介質的電性變化，具有探測深度范圍大和深部高導結構非常敏感的優勢。

大地電磁測深正演模擬就是通過解析或者數值模擬的方法，在給定地下介質分布及激發源的情況下，計算相應的地球物理響應的過程。我們可以基于地球物理正演來研究不同物理模型下的響應的分布規律，從而可以指導實際勘探工作。

通過正演求解有限差分形成的線性方程組后，可以得到剖分網格各棱邊上的電場分量值。但為了獲得任意接收器位置的電場，通常還需要在選定區域內進行插值。由于實際研究的地質環境比較復雜，如：復雜的地形、電阻率的劇烈變化和各向異性介質等。目前，比較常用的是移動最小二乘法進行插值，這種方法精度比較高，使用比較廣泛，但是存在一些問題：如目標函數的構建復雜和多個未知參數求解繁瑣。因此，現有技術存在效率較低、適應性不佳的問題。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠提高接收器響應正演效率和適應性的任意位置高精度接收器響應的計算方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

一種任意位置高精度接收器響應的計算方法，所述方法包括：

構建內部包含勘探目標的三維長方體模型，對所述三維長方體模型進行網格剖分，形成若干個長方體單元，給每個長方體單元的電阻率賦值，得到三維異常體模型；

根據所述三維長方體模型網格剖分參數和預設的頻率參數得到電場控制方程的系數矩陣；

根據所述三維長方體模型網格剖分參數和所述頻率參數得到所述三維異常體模型邊界面上的電場，根據三維大地電磁場源和邊界條件得到電場控制方程的右端向量；

根據所述系數矩陣和所述右端向量確定所述三維異常體模型對應的電場控制方程；

以所述三維長方體模型為坐標原點進行坐標轉換，確定每個長方體單元的坐標，通過人機交互界面獲取每個接收器的坐標位置，根據每個長方體單元的坐標和接收器的坐標位置確定接收器所處的長方體單元，并進一步根據所述電場控制方程確定所述長方體單元各個頂點的電場分量，得到電場對角矩陣；

根據接收器的坐標位置和接收器所在長方體單元的坐標，確定接收器測量點x、y和z三個方向棱邊長度的權重值，并進一步確定接收器所在長方體單元各個頂點的總權重值；

根據所述電場對角矩陣和所述總權重值確定接收器上的電場計算量，若所述電場計算量在周圍點電場最小值和最大值之間，則判定接收器的響應是精確的，輸出接收器響應，否則，細化所述三維長方體模型的網格剖分并重新計算，直到能夠判定接收器的響應是精確的，輸出接收器響應。

在其中一個實施例中，還包括：根據所述三維長方體模型網格剖分參數確定雙旋度算子；

根據所述雙旋度算子和預設的頻率參數得到電場控制方程的系數矩陣為：