等式（不等式）约束和磁场梯度张量约束三维反演

发布时间：2017-11-02 08:06

  本文关键词：等式（不等式）约束和磁场梯度张量约束三维反演

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【摘要】：磁力勘探是重要的地球物理方法,磁场反演可以反映磁性体分布情况。物性最优化反演可以实现磁场三维定量解释,是当前磁场反演主要研究方向。本文重点研究使用等式(不等式)和磁场梯度张量对三维反演的约束作用。论文首先回顾了磁场反演发展历程,根据几何反演反映目标体几何参数;物性反演定量计算物性参数;解析反演计算位场方程;而最优化反演求解泛函极值,便于计算机实现的特点,确定了物性反演、最优化计算的研究思路。研究最优化问题,指出L-Curve反演将约束最优化化作无约束最优化,等式(不等式)约束计算是严格的约束算法。对多种垂直磁化模型的进行反演,对比研究现有广义逆、L-Curve反演和本文等式(不等式)约束反演在深度定位、边界形态刻画、数值还原三方面的反演效果。结果显示,等式(不等式)约束反演能充分发挥约束条件的作用,反演结果深度准确、形态集中、边界尖锐、物性亏损小。研究了斜磁化模型、有误差磁化参数的反演和叠加磁异常的反演。认为,在准确给定磁化方向时,直接使用斜磁化数据进行反演的结果较好。磁场梯度张量数据精度高、目标体边界体现好的特点,适于构建约束控制反演过程。论文具体讨论了磁场梯度张量分量作等式约束的反演和用磁场梯度张量不变量作加权函数约束的反演。通过研究,认为磁场梯度张量分量的等式约束对目标体边界刻画更好,磁场张量不变量的约束能使目标体形态更集中,在消除“趋肤效应”方面与深度加权函数的效果近似。最后以两个地区的野外实测数据反演为例,讨论等式(不等式)约束反演的实践效果。由于条件有限,本文研究还有许多不足。主要是反演程序效率不高,不能实现大规模最优化计算;梯度张量加权函数较简单,无法实现遮盖目标体的反演。在论文最后提出了结论和建议,希望对以后工作有所启发。
【关键词】：磁力勘探 三维反演 最优化计算 约束条件 梯度张量
【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】：2016
【分类号】：P631.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 引言10-17
• 1.1 选题背景10-11
• 1.2 研究现状11-14
• 1.3 本文研究内容14-15
• 1.4 创新点15-16
• 1.5 论文结构安排16-17
• 第2章 磁场最优化反演问题分析17-26
• 2.1 约束最优化反演18-25
• 2.1.1 化为无约束最优化的L-Curve算法19-22
• 2.1.2 等式（不等式）约束算法22-24
• 2.1.3 分析与小结24-25
• 2.2 磁场ΔT正演和磁场梯度张量正演25
• 2.3 反演算法设计25-26
• 第3章 等式（不等式）约束26-67
• 3.1 等式（不等式）约束的有效性27-29
• 3.2 垂直磁化模型29-47
• 3.2.1 深度定位29-39
• 3.2.2 边界形态刻画39-43
• 3.2.3 数值还原43-47
• 3.2.4 分析与小结47
• 3.3 斜磁化模型47-59
• 3.3.1 对误差磁化参数的等式（不等式）反演：47-53
• 3.3.2 准确磁化参数时的反演53-59
• 3.4 叠加磁异常的反演59-66
• 3.5 本章小结66-67
• 第4章 磁场梯度张量约束67-78
• 4.1 梯度张量的特点68-71
• 4.2 梯度张量分量约束71-73
• 4.3 梯度张量数据不变量约束73-77
• 4.4 本章小结77-78
• 第5章 野外实测数据的反演78-90
• 5.1 实例一78-83
• 5.2 实例二83-90
• 第6章 结论及展望90-92
• 6.1 完成的任务90
• 6.2 结论90
• 6.3 展望90-92
• 致谢92-93
• 参考文献93-94

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1 陆裕国;等式（不等式）约束和磁场梯度张量约束三维反演[D];中国地质大学(北京);2016年

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本文编号：1130667