【摘要】：隨著已有磁測數(shù)據(jù)的積累、磁測技術(shù)的發(fā)展以及觀測平臺的增加,多個(gè)觀測高度、多種數(shù)據(jù)類型的磁異常使得我們有可能采用三維磁化率反演方法研究地下空間磁性體的精細(xì)結(jié)構(gòu)。論文以磁總場異常及其梯度作為研究對象,研究不同階次磁異常數(shù)據(jù)之間的聯(lián)合反演方法。同時(shí)為了克服強(qiáng)剩磁條件下對磁總場異常及其梯度的影響,選擇由磁總場異常轉(zhuǎn)換計(jì)算得到的磁異常總模量,以及磁總場異常三方向梯度的總幅值(總梯度模)作為強(qiáng)剩磁條件下的主要研究對象。由于總磁場異常及其梯度的反演為線性過程,而總模量和總梯度模的反演過程為非線性過程,因而采用可同時(shí)滿足此兩種反演過程的常規(guī)物性反演方法進(jìn)行求解,并對其反演流程及相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)如最優(yōu)正則化參數(shù)的選取、對數(shù)轉(zhuǎn)換法實(shí)現(xiàn)物性邊值約束、共軛梯度法求解線性方程等進(jìn)行了詳細(xì)敘述。然后在此基礎(chǔ)上對場源體的形態(tài)與模型目標(biāo)函數(shù)的關(guān)系進(jìn)行了探討,并提出了根據(jù)模型空間剖分方式和場源體形態(tài)的最優(yōu)模型目標(biāo)函數(shù)的初步構(gòu)建策略,為后續(xù)章節(jié)通過修改模型目標(biāo)函數(shù)實(shí)現(xiàn)約束反演提供思路。論文通過如下兩種方式來實(shí)現(xiàn)磁總場異常及其梯度的聯(lián)合反演：其一是增加數(shù)據(jù)信息量,其二是增加模型結(jié)構(gòu)方面的信息量。針對第一條,基本思路為磁異常及其梯度數(shù)據(jù)同時(shí)加入擬合差函數(shù)中,充分利用多類型數(shù)據(jù)所包含的信息量來提高反演結(jié)果的穩(wěn)定性。所采用的數(shù)據(jù)組合類型有兩種,一般情況下的磁總場異常及其梯度聯(lián)合反演,及強(qiáng)剩磁條件下的磁異�？偰Ａ亢痛趴倛霎惓？偺荻饶Ｂ�(lián)合反演。針對第二條,則是利用異常及其梯度數(shù)據(jù)中包含的場源位置和形態(tài)等結(jié)構(gòu)方面的信息,將其提取并轉(zhuǎn)換為可加入模型目標(biāo)函數(shù)中的權(quán)系數(shù),進(jìn)而約束磁異常數(shù)據(jù)反演來提高計(jì)算結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。依據(jù)此思路本文選用概率成像法獲取場源體邊界,以及譜分析法估算場源體磁性底面埋深兩種方法來實(shí)現(xiàn)自約束反演。通過大量二維與三維理論模型計(jì)算,將所有聯(lián)合反演方法計(jì)算結(jié)果與非聯(lián)合反演結(jié)果對比分析,討論了聯(lián)合反演方法的可靠性和優(yōu)越性；并對各種方法均選用了相應(yīng)的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,驗(yàn)證了聯(lián)合反演方法的有效性和實(shí)用性。
[Abstract]:With the accumulation of existing magnetic data, the development of magnetic measurement technology and the increase of observation platforms, many observation heights have been observed. The magnetic anomalies of various data types make it possible to study the fine structure of magnetic bodies in underground space by using three-dimensional magnetic susceptibility inversion method. In this paper, the joint inversion method between the magnetic anomaly data of different order is studied by taking the total magnetic field anomaly and its gradient as the object of study. In order to overcome the influence on the magnetic field anomaly and its gradient under the condition of strong remanence, the total modulus of the magnetic anomaly calculated by the transformation of the magnetic field anomaly is selected. And the total amplitude (total gradient mode) of the three direction gradient of the magnetic field anomaly is the main research object under the condition of strong remanence. Because the inversion of the total magnetic field anomaly and its gradient is a linear process, and the inversion process of the total modulus and the total gradient mode is a nonlinear process, the conventional physical inversion method, which can satisfy these two inversion processes, is used to solve the problem. The inversion process and related technical details, such as the selection of optimal regularization parameters, the realization of physical boundary value constraints by logarithmic transformation method and the solution of linear equations by conjugate gradient method, are described in detail. Then, the relationship between the shape of the field source and the objective function of the model is discussed, and the initial construction strategy of the optimal model objective function is put forward according to the pattern of the model space and the shape of the field source. It provides some ideas for the following chapters to realize constrained inversion by modifying the objective function of the model. In this paper, the following two methods are used to realize the joint inversion of the total field anomaly and its gradient: one is to increase the amount of data information, the other is to increase the amount of information in the structure of the model. In view of the first one, the basic idea is that the magnetic anomaly and its gradient data are added into the fitting difference function at the same time, and the amount of information contained in the multi-type data is fully utilized to improve the stability of the inversion results. There are two types of data combinations, the general total field anomaly and its gradient joint inversion, and the combined inversion of the total modulus of the magnetic anomaly and the total gradient mode of the total magnetic field anomaly under the condition of strong remanence. In view of the second rule, using the structural information of the source location and shape contained in the anomaly and its gradient data, it is extracted and converted into the weight coefficient in the objective function of the added model. Then the inversion of magnetic anomaly data is constrained to improve the stability and reliability of the calculation results. According to this idea, this paper uses the probability imaging method to obtain the boundary of the field source body and the spectral analysis method to estimate the buried depth of the magnetic bottom surface of the field source body to realize the self-constrained inversion. Through a large number of two-dimensional and three-dimensional theoretical models, the results of all joint inversion methods and non-joint inversion results are compared and analyzed, and the reliability and superiority of the joint inversion method are discussed. The practical data are used to process all kinds of methods, and the validity and practicability of the joint inversion method are verified.
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐陽純 ,王金貴;受畸變電訊號的數(shù)學(xué)反演方法[J];爆炸與沖擊;1981年02期

2 王印國;;空間域二度磁單界面反演方法[J];物探化探計(jì)算技術(shù);1990年02期

3 舒勤,張有正;一種最小均方卷積反演方法[J];電子學(xué)報(bào);1991年05期

4 吳建成,徐明華,田宗勇;共反射段相干反演方法及其應(yīng)用[J];石油物探;2002年02期

5 馮敬英 ,周熙襄;等效源模型反演方法的效果[J];成都地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào);1987年02期

6 范天錫;大氣廓線統(tǒng)計(jì)反演方法的改進(jìn)[J];氣象;1988年05期

7 黎光清,董超華,吳保鎖,劉全華,張文建;東亞地區(qū)高分辨率物理反演方法的數(shù)值試驗(yàn):內(nèi)部比較研究[J];大氣科學(xué);1991年01期

8 劉鵬程，，紀(jì)晨;改進(jìn)的模擬退火－單純形綜合反演方法[J];地球物理學(xué)報(bào);1995年02期

9 山秀明,李龍俊,馮振明,王衡鑒;逐層向下的遞推反演方法[J];石油地球物理勘探;1997年02期

10 王若,王興泰,盧元林,孫仁國,閆來福;用改進(jìn)的佐迪反演方法進(jìn)行二維電阻率圖像重建[J];長春科技大學(xué)學(xué)報(bào);1998年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 溫一波;傅竹武;段永康;胡毅力;;地震圖象重建技術(shù)中幾種反演方法的適用性研究[A];1995年中國地球物理學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1995年

2 李霄龍;王喜臣;;似二度多邊形界面重磁聯(lián)合反演方法研究[A];中國地球物理·2009[C];2009年

3 鄒雅銘;關(guān)守軍;;基于序貫高斯模擬的隨機(jī)地震反演方法[A];中國地球物理2013——第二十專題論文集[C];2013年

4 王若;王妙月;;可控源音頻大地電磁數(shù)據(jù)的反演方法[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所二○○三學(xué)術(shù)論文匯編·第三卷(地球環(huán)境·工程地質(zhì)與災(zāi)害)[C];2003年

5 張小路;;一種重磁反演方法的應(yīng)用[A];1990年中國地球物理學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1990年

6 王興泰;王若;盧元林;孫仁國;;用改進(jìn)的佐迪反演方法進(jìn)行二維電阻率圖像重建[A];1997年中國地球物理學(xué)會第十三屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1997年

7 艾印雙;鄭天愉;劉鵬程;;自適應(yīng)全局混合反演方法[A];1997年中國地球物理學(xué)會第十三屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1997年

8 孔祥寧;;速度反演方法及其應(yīng)用[A];2001年中國地球物理學(xué)會年刊——中國地球物理學(xué)會第十七屆年會論文集[C];2001年

9 陳勇;韓波;陳小宏;;時(shí)間推移地震中的一種局域化反演方法[A];中國地球物理.2003——中國地球物理學(xué)會第十九屆年會論文集[C];2003年

10 李家蓉;;不同反演方法在塔北地區(qū)的應(yīng)用[A];油氣地球物理實(shí)用新技術(shù)——中國石化石油勘探開發(fā)研究院南京石油物探研究所2004年學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 王斌成;安徽局物測隊(duì) 全三維巖性反演方法研究取得新成果[N];中煤地質(zhì)報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 馮娟;變密度約束界面反演方法及在東北地區(qū)重力資料處理中的應(yīng)用[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

2 李剛;海洋可控源電磁與地震資料構(gòu)造聯(lián)合反演方法研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

3 孫石達(dá);磁總場異常及其梯度聯(lián)合反演方法研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2016年

4 劉銀萍;基于Extrapolation Tikhonov正則化算法的重力數(shù)據(jù)及梯度多分量數(shù)據(jù)的3D反演方法研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 吳軍;大氣CO_2輻射傳輸特性與反演方法研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

6 陳睿;材料特性參量識別的混合反演方法及應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2014年

7 相鵬;重震聯(lián)合界面反演方法研究[D];中國石油大學(xué);2009年

8 何方敏;綜合孔徑微波輻射成像統(tǒng)計(jì)反演方法研究[D];華中科技大學(xué);2010年

9 賈真;均勻二度體位場正演與徑向反演方法[D];吉林大學(xué);2009年

10 敬榮中;地球物理非線性聯(lián)合反演方法研究[D];中南大學(xué);2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 胡瑞卿;基于Bayes理論的遺傳退火反演方法研究[D];長江大學(xué);2015年

2 王彥[;多項(xiàng)式等效源反演方法研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

3 孫友權(quán);高精度隨機(jī)反演方法研究及其在SLG氣田應(yīng)用[D];成都理工大學(xué);2015年

4 章國威;譜反演方法的研究及其應(yīng)用[D];長江大學(xué);2016年

5 劉鑫;疊后反演方法在H地區(qū)儲層預(yù)測的應(yīng)用研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

6 慧芳;核磁共振地下水探測信號分層多指數(shù)反演方法研究[D];吉林大學(xué);2013年

7 王文濤;地震儲層評價(jià)與預(yù)測的貝葉斯反演方法研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2008年

8 李秋辰;重力聚焦反演方法在長白山地區(qū)的應(yīng)用與研究[D];吉林大學(xué);2014年

9 李林峽;高精度譜反演方法研究與應(yīng)用[D];成都理工大學(xué);2012年

10 秦德文;基于譜反演的薄層預(yù)測與反演方法研究[D];中國石油大學(xué);2009年

本文編號：2421757