大地电磁法三维自适应有限元正演和有限内存拟牛顿反演研究
发布时间：2021-06-06 13:07
大地电磁勘探法是一种以天然电磁场作为场源的地球物理勘探方法,具有施工方便,探测深度广等优点,在矿产资源普查、油气田勘探、深部地质构造等地球物理领域有着广泛的应用。在理论与实际方面,国内外学者对大地电磁勘探都进行了深入的研究。随着计算机技术的飞速发展,大地电磁三维正反演是近二十年的研究热点。如何提高计算效率与正反演结果精度是国内外学者研究的目标。本文就本着计算效率与精度对大地电磁三维正反演展开了研究。首先对基于非结构化网格的大地电磁三维正演进行了研究。论文从麦克斯韦方程组出发,深入研究了大地电磁的三维边值问题以及有限元方法。并选择使用传统有限元法求解磁矢势-电标位的方法对大地电磁做三维正演研究。采用Tetgen开源代码进行非结构网格剖分,使用Fortran语言编写了大地电磁三维有限元正演代码,并且使用层状、三维模型进行了正演正确性验证。对复杂异常体进行了正演模拟,证实了非结构网格对复杂地质体的模拟有着明显的优势。在基于非结构网格的大地电磁三维正演基础上,论文研究了大地电磁三维自适应有限元正演。自适应有限元技术避免了人工剖分网格的弊端,具有自动剖分网格以获得最优化网格的优点。论文运用了面向...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-7层状模型MT三维正演响应验证(a)视电阻率与解析解对比；(b)相位与解析解对比；(c)视电阻率相对误差；(d)相位相对误差在图2-7(a)和(b)中蓝色曲线表示视电阻率与相位解析解，红色圆圈表示xy模型视电阻率与相位结果，红色加号表示yx模型的视电阻率与相位结果，从图
图 2-10 XY 模式有限元正演响应与交错网格正演响应对比散点表示有限元结果，实线表示交错网格结果图 2-11 YX 模式有限元正演响应与交错网格正演响应对比散点表示有限元结果，实线表示交错网格结果从两种极化模型的对比结果中可以看出，有限元的三个频率响应结果与交
26图 2-11 YX 模式有限元正演响应与交错网格正演响应对比散点表示有限元结果，实线表示交错网格结果从两种极化模型的对比结果中可以看出，有限元的三个频率响应结果与交采样网格正演响应在趋势上、数值上基本一致的，可以说明大地电磁三维有元正演算法所得到的三维异常体响应是正确性，但是细节中看出非结构化有元结果与交错网格结果不是完全的重合，尤其在曲线两侧，有限元结果比交网格偏大，这种现象是精度的问题，非结构网格需要对测点以及影响测点的域进行重点加密，才能保证精度。这也是非结构化的一个缺陷，意味着测点多，网格数目越大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非结构网格的三维大地电磁法有限内存拟牛顿反演研究（英文）[J]. 曹晓月,殷长春,张博,黄鑫,刘云鹤,蔡晶. Applied Geophysics. 2018(Z1)
[2]面向目标自适应有限元法的带地形三维大地电磁各向异性正演模拟[J]. 曹晓月,殷长春,张博,黄鑫,刘云鹤,蔡晶. 地球物理学报. 2018(06)
[3]三维CSAMT法非结构化网格有限元数值模拟[J]. 王亚璐,底青云,王若. 地球物理学报. 2017 (03)
[4]面向目标自适应三维大地电磁正演模拟[J]. 殷长春,张博,刘云鹤,蔡晶. 地球物理学报. 2017 (01)
[5]基于非结构网格的电阻率三维带地形反演[J]. 吴小平,刘洋,王威. 地球物理学报. 2015(08)
[6]基于非结构化网格的三维大地电磁自适应矢量有限元模拟[J]. 刘长生,汤井田,任政勇,冯德山. 中南大学学报(自然科学版). 2010(05)
[7]可控源电磁三维频率域有限元模拟[J]. 徐志锋,吴小平. 地球物理学报. 2010(08)
[8]基于局部加密非结构化网格的三维电阻率法有限元数值模拟[J]. 任政勇,汤井田. 地球物理学报. 2009(10)
[9]基于有限单元法的二维/三维大地电磁正演模拟策略[J]. 徐凌华,童孝忠,柳建新,郭荣文,王浩. 物探化探计算技术. 2009(05)
[10]复杂二维/三维大地电磁的有限单元法正演模拟策略[J]. 童孝忠,柳建新,郭荣文. CT理论与应用研究. 2009(01)
博士论文
[1]张量CSAMT三维主轴各向异性正反演研究[D]. 王堃鹏.中国地质大学(北京) 2017
[2]地球电磁场的连续与间断有限元三维数值模拟[D]. 杨军.中国科学技术大学 2016
[3]基于非结构网格的电阻率三维正反演及其应用研究[D]. 刘洋.中国科学技术大学 2016
[4]三维大地电磁有限内存拟牛顿反演[D]. 阮帅.成都理工大学 2015
[5]海洋可控源电磁法二维有限元正演及反演[D]. 刘颖.中国海洋大学 2014
[6]基于非结构化网格的三维大地电磁自适应矢量有限元数值模拟[D]. 刘长生.中南大学 2009
硕士论文
[1]大地电磁二、三维非结构有限元数值模拟[D]. 李志旋.中国科学技术大学 2016
[2]2.5维直流电阻率自适应有限元数值模拟[D]. 严波.中国海洋大学 2013
[3]大地电磁二维拟牛顿反演研究[D]. 韩波.中国地质大学 2012
[4]基于非结构化网格的中心回线瞬变电磁法2.5维有限元正演[D]. 赵晓博.中南大学 2011
本文编号：3214441
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-7层状模型MT三维正演响应验证(a)视电阻率与解析解对比；(b)相位与解析解对比；(c)视电阻率相对误差；(d)相位相对误差在图2-7(a)和(b)中蓝色曲线表示视电阻率与相位解析解，红色圆圈表示xy模型视电阻率与相位结果，红色加号表示yx模型的视电阻率与相位结果，从图
图 2-10 XY 模式有限元正演响应与交错网格正演响应对比散点表示有限元结果，实线表示交错网格结果图 2-11 YX 模式有限元正演响应与交错网格正演响应对比散点表示有限元结果，实线表示交错网格结果从两种极化模型的对比结果中可以看出，有限元的三个频率响应结果与交
26图 2-11 YX 模式有限元正演响应与交错网格正演响应对比散点表示有限元结果，实线表示交错网格结果从两种极化模型的对比结果中可以看出，有限元的三个频率响应结果与交采样网格正演响应在趋势上、数值上基本一致的，可以说明大地电磁三维有元正演算法所得到的三维异常体响应是正确性，但是细节中看出非结构化有元结果与交错网格结果不是完全的重合，尤其在曲线两侧，有限元结果比交网格偏大，这种现象是精度的问题，非结构网格需要对测点以及影响测点的域进行重点加密，才能保证精度。这也是非结构化的一个缺陷，意味着测点多，网格数目越大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非结构网格的三维大地电磁法有限内存拟牛顿反演研究（英文）[J]. 曹晓月,殷长春,张博,黄鑫,刘云鹤,蔡晶. Applied Geophysics. 2018(Z1)
[2]面向目标自适应有限元法的带地形三维大地电磁各向异性正演模拟[J]. 曹晓月,殷长春,张博,黄鑫,刘云鹤,蔡晶. 地球物理学报. 2018(06)
[3]三维CSAMT法非结构化网格有限元数值模拟[J]. 王亚璐,底青云,王若. 地球物理学报. 2017 (03)
[4]面向目标自适应三维大地电磁正演模拟[J]. 殷长春,张博,刘云鹤,蔡晶. 地球物理学报. 2017 (01)
[5]基于非结构网格的电阻率三维带地形反演[J]. 吴小平,刘洋,王威. 地球物理学报. 2015(08)
[6]基于非结构化网格的三维大地电磁自适应矢量有限元模拟[J]. 刘长生,汤井田,任政勇,冯德山. 中南大学学报(自然科学版). 2010(05)
[7]可控源电磁三维频率域有限元模拟[J]. 徐志锋,吴小平. 地球物理学报. 2010(08)
[8]基于局部加密非结构化网格的三维电阻率法有限元数值模拟[J]. 任政勇,汤井田. 地球物理学报. 2009(10)
[9]基于有限单元法的二维/三维大地电磁正演模拟策略[J]. 徐凌华,童孝忠,柳建新,郭荣文,王浩. 物探化探计算技术. 2009(05)
[10]复杂二维/三维大地电磁的有限单元法正演模拟策略[J]. 童孝忠,柳建新,郭荣文. CT理论与应用研究. 2009(01)
博士论文
[1]张量CSAMT三维主轴各向异性正反演研究[D]. 王堃鹏.中国地质大学(北京) 2017
[2]地球电磁场的连续与间断有限元三维数值模拟[D]. 杨军.中国科学技术大学 2016
[3]基于非结构网格的电阻率三维正反演及其应用研究[D]. 刘洋.中国科学技术大学 2016
[4]三维大地电磁有限内存拟牛顿反演[D]. 阮帅.成都理工大学 2015
[5]海洋可控源电磁法二维有限元正演及反演[D]. 刘颖.中国海洋大学 2014
[6]基于非结构化网格的三维大地电磁自适应矢量有限元数值模拟[D]. 刘长生.中南大学 2009
硕士论文
[1]大地电磁二、三维非结构有限元数值模拟[D]. 李志旋.中国科学技术大学 2016
[2]2.5维直流电阻率自适应有限元数值模拟[D]. 严波.中国海洋大学 2013
[3]大地电磁二维拟牛顿反演研究[D]. 韩波.中国地质大学 2012
[4]基于非结构化网格的中心回线瞬变电磁法2.5维有限元正演[D]. 赵晓博.中南大学 2011
本文编号：3214441
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