基于三维相关成像法的磁梯度张量数据目标体三维重建研究

发布时间：2020-05-10 19:07

【摘要】：磁法勘探是应用最早、最广泛的地球物理勘探方法之一,其主要是根据所测得的磁异常信息来研究被探测物的分布规律。近年来随着磁测技术的不断发展,磁梯度张量异常因具有比总场异常包含更多的信息、更高的分辨率、受背景场和斜磁化的影响更小等优点,逐步的成为磁法勘探技术领域的研究热点并被视为磁探测技术的下一次突破点。本文正是以此为出发点,对基于三维相关成像法的磁梯度张量数据的物性和几何形态反演方法进行研究。论文首先对磁梯度张量数据的正演理论进行了介绍,接下来介绍了磁梯度张量数据的三维相关成像法,并对该方法在空间分辨率、含噪音数据和磁化参数存在误差三个方面的反演效果进行了研究,模型实验结果表明,磁梯度张量数据三维相关成像法相较于磁异常强度数据三维相关成像法具有更高的空间分辨率,对噪音数据和磁化参数误差有更好的容错性。针对磁梯度张量数据三维相关成像法的相关成像结果存在沿Z轴下移和拉长的问题,提出了利用插值切割法进行对其改进,实验结果表明,插值切割相关成像法可有效地改善磁梯度张量数据三维相关成像法的相关成像结果存在的沿Z轴下移和拉长问题。磁梯度张量数据的三维相关成像法得到的仅是地下空间的等效物性分布,为了获得地下空间的物性分布信息,本文提出了基于相关成像系数的共轭梯度反演方法,通过对比共轭梯度法、基于剩余异常的相关成像物性反演方法和基于相关成像系数的共轭梯度反演方法的模型实验结果,基于相关成像系数的共轭梯度反演方法的计算过程更加简单、高效,其反演结果相较于另外两种方法更加的接近模型的实际空间位置分布情况。为了更清晰对地下空间的模型的三维形态进行刻画,得到更准确的模型形态,本论文提出了基于相关成像法的目标体几何形态反演方法,并从初始模型的选取、待搜索空间的构建、最优增长单元的选取、迭代计算的终止准则这几个方面对基于相关成像法的目标体几何形态反演方法的原理进行了介绍。模型的实验结果表明,该方法可清晰地对地下模型的空间形态进行清晰、准确的刻画。最后,利用本文提出的方法对北戴河地区的实测磁测资料进行了处理,得到了较为理想的反演结果。
【图文】：

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图 1-1 研究工作框架图1.4 论文结构安排根据上述的研究内容，论文各章节的具体内容安排如下：第一章为引言，主要介绍本论文的选题背景及意义，对磁异常反演及磁梯度张量反演的研究现状进行简单的阐述，最后对论文的研究内容和研究框架进行简要的说明。第二章为磁梯度张量的正演研究，首先对磁梯度张量的定义进行简要的介绍，再根据磁梯度张量的定义对空间域的磁梯度张量正演方法进行研究，最后对频率域的磁异常强度与磁梯度张量之间的转换方法进行研究，以解决无法直接获得磁梯度张量数据的情况下的磁梯度张量数据来源问题。第三章为磁梯度张量三维相关成像反演研究，首先对三维相关成像方法的原理进行介绍，再对磁梯度张量数据的三维相关成像方法进行研究，，分别在分

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中国地质大学（北京）硕士学位论文据泊松公式，若已知磁性体的引力位 V，可以利用泊松公式求得表达式：Bx=μ04π GσMxVxx+ MyVxy+ MzVxzBy=μ04π GσMxVyx+ MyVyy+ MzVyzBz=μ04π GσMxVzx+ MyVzy+ MzVzz感应强度 B 的三分量与磁异常 T存在如下关系：T = BxL0+ ByM0+ BzN0、M0、N0分别为磁场三个方向的方向余弦，若以 A 表示磁偏角，，则三个方向余弦可以表示为L0= cosIcosA，M0= cosIsinA，N
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P631.2

【参考文献】