三维随机密度模型重力正演计算
发布时间：2021-07-06 12:35
重力勘探作为应用地球物理学的重要分支之一,广泛应用于探查固体矿产和油气资源分布,查明大型建筑工程基底的稳定性等。随着现代科技水平和观测技术的发展,重力勘探已经积累的大量的数据资料。在大量数据的支持,如何实现快速、精细反演成像成为重要问题,又因为正演是反演的基础,因此研发快速、高精度正演算法成为必然。目前国内研究主要解决途径是通过精细剖分和提出高效正演计算方法,其大部分还是把地质体当均匀体,而实际上,地层具有复杂的非均值性,这种非均匀特性会影响计算精度和为后面的重力勘探资料解释造成干扰。因此本文是对地层非均值性进行了深入研究提出三维随机密度建模,主要研究工作和成果包括:（1）三维随机密度建模是基于地质统计学的理论提出的一种新的建模方法,通过变差函数建立一个自相关随机密度模型,模型充分考虑了地质体的非均值特性。再通过不同相关长度对模型的影响对比可以看出,相关长度的值越大,建立的模型中密度的连续性越好,更好的模拟实际地层密度分布。（2）将不同典型地形通过非随机密度模型、观测误差和随机密度模型正演计算结果图像对比,随机密度模型得到的图像和结果优于其他两种模型,抗干扰的能力强,重力资料解释更有说...
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单元节点和单元的排列次序
桂林理工大学硕士学位论文11式中：M,N,P为波数域(,,)三个方向的剖分数，其区间应该在(,,)~(,,)之中。图2-2波数域的位置关系(5)计算γ(,,)的均值和方差2。(6)通过公式(2-25)规范化生产均值为0、方差为2的随机扰动。(,,)=(T(,,))(2-25)(7)将式公式(2-25)代入公式(2-1)可产生具有指定均值和方差自相关函数φ(,,)的随机介质模型。其三维随机建模过程见附录1。2.2三维随机建模的算例按上一章节中三维随机密度建模的理论来进行建模，将模型剖分为100×100×100个单元，把相关长度a，b，c和方差d作为参数（如表1、表2、表3和表4）进行三维随机模型设计，设计模型作图进行比较，根据图像可以分析不同参数给模型建立带来的影响以及判断不同相关长度a，b，c选取时建立的模型适用的地形，为后续三维重力异常正演计算提供帮助。
桂林理工大学硕士学位论文19第3章三维随机密度模型重力异常正演计算重力勘探中正演占有很重要的位置，它不仅是反演的基础，也是重力勘探资料解释的重要依据。重力勘探正演问题需要知道地质体的异常特征、数值大小以及分布和变化规律，第2章就是解决地质体分布和变化规律的问题。重力正演主要通过万有引力公式建立观测点和地质体的数学关系。提高正演计算效率与精确度会有助于提高反演计算的效率精确度以及地质重力资料解释的可靠性和正确性。3.1三维重力异常正演计算方法三维重力异常正演计算的方法是将复杂地质体研究区域剖分成很多个规则小棱柱体如图3-1，每个棱柱体的密度为定值，再加入随机密度模型的扰动，这样就可以模拟地层实际密度分布。研究区域剖分棱柱体个数越多，模型刻画越精细，每个棱柱体越趋近于一个点元，单元的密度集中在一个点上，这样用万有引力推到出来的重力正演计算的结果就越精确，误差越校图3-1组合棱柱体示意图将地下异常体所在区域按尺ξ，η，ζ寸进行剖分，引用积分公式[29]，可求得如图3-2所示的剖分后任意一个单元所引起的重力异常值为：g=Gρ{()ln[+()]()ln[+()]+()()()()}|12|12|12(3-1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]雷达测试技术在公路工程中的应用现状[J]. 刘志岗,刘志胜. 科技与创新. 2017(11)
[2]任意密度分布复杂地质体重力异常快速三维正演方法[J]. 陈轻蕊,陈龙伟,戴世坤,张钱江,欧阳芳. 物探化探计算技术. 2017(02)
[3]基于协同克里金方法的重力梯度全张量三维约束反演[J]. 耿美霞,黄大年,于平,杨庆节. 地球物理学报. 2016(05)
[4]重磁方法在国内外金属矿中的研究进展[J]. 柳建新,孙欢乐,陈波,郭荣文. 地球物理学进展. 2016(02)
[5]统计学对地质工作的重要作用探究[J]. 马红霞. 企业改革与管理. 2016(04)
[6]基于Cokriging的三维重力张量随机反演[J]. 黄天统,朱自强,鲁光银,曹书锦. 物探化探计算技术. 2015(04)
[7]基于Kriging方法的三维地质可视化系统构建[J]. 陈靓,蒋春曦,杨欣,于书媛,马犇,刘世靖. 华南地震. 2014(04)
[8]数值模拟方法在隐伏岩溶水源地保护区划分及污染治理中的应用[J]. 李星宇,南天,王新娟,李鹏,谢振华,邵景力. 中国岩溶. 2014(03)
[9]应用随机介质正演模拟刻画深水区台缘礁碳酸盐岩储层[J]. 马灵伟,顾汉明,赵迎月,陈殿远,赵小鹏. 石油地球物理勘探. 2013(04)
[10]重力梯度张量数据的三维反演方法与应用[J]. 王浩然,陈超,杜劲松. 石油地球物理勘探. 2013(03)
博士论文
[1]基于地质统计学的重力梯度全张量数据三维反演方法研究[D]. 耿美霞.吉林大学 2015
[2]基于随机介质的高速公路探地雷达检测理论研究[D]. 郭士礼.中国地质大学 2013
硕士论文
[1]基于Delaunay三角剖分的重力正反演研究[D]. 张秋冬.成都理工大学 2016
[2]三维重力密度反演与可视化方法研究[D]. 张龙杰.西安石油大学 2016
[3]地气场信息源解析及其在隐伏金属矿勘查中的应用研究[D]. 丁西同.成都理工大学 2015
[4]海拉尔盆地重磁场研究[D]. 郭灿灿.吉林大学 2013
[5]基于GIS的新疆非金属矿产资源三维建模及分析系统开发研究[D]. 伊雪琴.新疆大学 2008
[6]基于WebGIS的蔬菜安全生产氮肥推荐系统研究[D]. 齐鲁.山东农业大学 2008
[7]澜沧江流域重要地理要素的空间统计分析[D]. 刘平.中国测绘科学研究院 2008
[8]随机介质和冲断构造带地震波场数值模拟及偏移成像研究[D]. 田仁飞.成都理工大学 2008
[9]全空间点元法无解析奇点重、磁异常正演[D]. 李焓.长安大学 2007
本文编号：3268255
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单元节点和单元的排列次序
桂林理工大学硕士学位论文11式中：M,N,P为波数域(,,)三个方向的剖分数，其区间应该在(,,)~(,,)之中。图2-2波数域的位置关系(5)计算γ(,,)的均值和方差2。(6)通过公式(2-25)规范化生产均值为0、方差为2的随机扰动。(,,)=(T(,,))(2-25)(7)将式公式(2-25)代入公式(2-1)可产生具有指定均值和方差自相关函数φ(,,)的随机介质模型。其三维随机建模过程见附录1。2.2三维随机建模的算例按上一章节中三维随机密度建模的理论来进行建模，将模型剖分为100×100×100个单元，把相关长度a，b，c和方差d作为参数（如表1、表2、表3和表4）进行三维随机模型设计，设计模型作图进行比较，根据图像可以分析不同参数给模型建立带来的影响以及判断不同相关长度a，b，c选取时建立的模型适用的地形，为后续三维重力异常正演计算提供帮助。
桂林理工大学硕士学位论文19第3章三维随机密度模型重力异常正演计算重力勘探中正演占有很重要的位置，它不仅是反演的基础，也是重力勘探资料解释的重要依据。重力勘探正演问题需要知道地质体的异常特征、数值大小以及分布和变化规律，第2章就是解决地质体分布和变化规律的问题。重力正演主要通过万有引力公式建立观测点和地质体的数学关系。提高正演计算效率与精确度会有助于提高反演计算的效率精确度以及地质重力资料解释的可靠性和正确性。3.1三维重力异常正演计算方法三维重力异常正演计算的方法是将复杂地质体研究区域剖分成很多个规则小棱柱体如图3-1，每个棱柱体的密度为定值，再加入随机密度模型的扰动，这样就可以模拟地层实际密度分布。研究区域剖分棱柱体个数越多，模型刻画越精细，每个棱柱体越趋近于一个点元，单元的密度集中在一个点上，这样用万有引力推到出来的重力正演计算的结果就越精确，误差越校图3-1组合棱柱体示意图将地下异常体所在区域按尺ξ，η，ζ寸进行剖分，引用积分公式[29]，可求得如图3-2所示的剖分后任意一个单元所引起的重力异常值为：g=Gρ{()ln[+()]()ln[+()]+()()()()}|12|12|12(3-1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]雷达测试技术在公路工程中的应用现状[J]. 刘志岗,刘志胜. 科技与创新. 2017(11)
[2]任意密度分布复杂地质体重力异常快速三维正演方法[J]. 陈轻蕊,陈龙伟,戴世坤,张钱江,欧阳芳. 物探化探计算技术. 2017(02)
[3]基于协同克里金方法的重力梯度全张量三维约束反演[J]. 耿美霞,黄大年,于平,杨庆节. 地球物理学报. 2016(05)
[4]重磁方法在国内外金属矿中的研究进展[J]. 柳建新,孙欢乐,陈波,郭荣文. 地球物理学进展. 2016(02)
[5]统计学对地质工作的重要作用探究[J]. 马红霞. 企业改革与管理. 2016(04)
[6]基于Cokriging的三维重力张量随机反演[J]. 黄天统,朱自强,鲁光银,曹书锦. 物探化探计算技术. 2015(04)
[7]基于Kriging方法的三维地质可视化系统构建[J]. 陈靓,蒋春曦,杨欣,于书媛,马犇,刘世靖. 华南地震. 2014(04)
[8]数值模拟方法在隐伏岩溶水源地保护区划分及污染治理中的应用[J]. 李星宇,南天,王新娟,李鹏,谢振华,邵景力. 中国岩溶. 2014(03)
[9]应用随机介质正演模拟刻画深水区台缘礁碳酸盐岩储层[J]. 马灵伟,顾汉明,赵迎月,陈殿远,赵小鹏. 石油地球物理勘探. 2013(04)
[10]重力梯度张量数据的三维反演方法与应用[J]. 王浩然,陈超,杜劲松. 石油地球物理勘探. 2013(03)
博士论文
[1]基于地质统计学的重力梯度全张量数据三维反演方法研究[D]. 耿美霞.吉林大学 2015
[2]基于随机介质的高速公路探地雷达检测理论研究[D]. 郭士礼.中国地质大学 2013
硕士论文
[1]基于Delaunay三角剖分的重力正反演研究[D]. 张秋冬.成都理工大学 2016
[2]三维重力密度反演与可视化方法研究[D]. 张龙杰.西安石油大学 2016
[3]地气场信息源解析及其在隐伏金属矿勘查中的应用研究[D]. 丁西同.成都理工大学 2015
[4]海拉尔盆地重磁场研究[D]. 郭灿灿.吉林大学 2013
[5]基于GIS的新疆非金属矿产资源三维建模及分析系统开发研究[D]. 伊雪琴.新疆大学 2008
[6]基于WebGIS的蔬菜安全生产氮肥推荐系统研究[D]. 齐鲁.山东农业大学 2008
[7]澜沧江流域重要地理要素的空间统计分析[D]. 刘平.中国测绘科学研究院 2008
[8]随机介质和冲断构造带地震波场数值模拟及偏移成像研究[D]. 田仁飞.成都理工大学 2008
[9]全空间点元法无解析奇点重、磁异常正演[D]. 李焓.长安大学 2007
本文编号：3268255
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