強(qiáng)剩磁條件下磁數(shù)據(jù)三維反演研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-15 07:24
近年來,磁測(cè)數(shù)據(jù)的定量解釋在礦產(chǎn)勘探中扮演著重要的角色。其中,三維磁性反演已逐步成為主要方法技術(shù)。通常,磁異常三維反演方法需要已知場(chǎng)源體的磁化方向,這意味著解釋者通常需要假設(shè)場(chǎng)源不包含剩磁,且自退磁效應(yīng)可以忽略,即磁化方向與地磁場(chǎng)方向一致。然而,由于實(shí)際地質(zhì)情況往往非常復(fù)雜,場(chǎng)源中往往包含比較強(qiáng)的剩磁,此時(shí)總磁化方向可能與地磁場(chǎng)方向大不相同。在這種情況下,傳統(tǒng)的三維反演算法的反演結(jié)果必然會(huì)出現(xiàn)較大偏差,甚至是完全錯(cuò)誤的結(jié)果。為此,近年來已有多位學(xué)者對(duì)此開展了相應(yīng)的研究,取得了顯著成果。但由于該問題的復(fù)雜性,還存在一些困難和結(jié)果不理想的情況,為此需要不斷深化研究。本論文的工作就是試圖對(duì)最新研究成果進(jìn)行深入剖析,對(duì)存在的問題進(jìn)行針對(duì)性分析,以期改進(jìn)、完善。此外,在位場(chǎng)物性反演中,存儲(chǔ)核函數(shù)矩陣所需的內(nèi)存和反演所需的計(jì)算時(shí)間隨數(shù)據(jù)量的增大和地下模型剖分的精細(xì)程度呈指數(shù)增長(zhǎng),嚴(yán)重限制了反演算法的實(shí)用性,為此,本項(xiàng)研究也將開展深入的實(shí)用化研究。針對(duì)上述兩個(gè)問題,本文首先利用模型空間反演方法和數(shù)據(jù)空間反演方法反演磁異常模量和歸一化磁源強(qiáng)度這兩個(gè)對(duì)磁化方向弱敏感的轉(zhuǎn)換量來減少剩磁的影響,實(shí)現(xiàn)磁異常的...
【文章來源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 引言
1.1 研究背景、目的和意義
1.2 研究現(xiàn)狀和存在的問題
1.2.1 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.2 存在的主要問題
1.3 研究?jī)?nèi)容和主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第二章 弱敏感于磁化方向的磁異常轉(zhuǎn)換量
2.1 磁異常模量
2.2 歸一化磁源強(qiáng)度
2.2.1 模型試驗(yàn)
2.2.2 推導(dǎo)過程
2.2.2.1 梯度張量矩陣計(jì)算
2.2.2.2 合理選擇坐標(biāo)系
2.2.2.3 計(jì)算公式
2.3 小結(jié)
第三章 反演方法
3.1 模型空間反演方法
3.1.1 總目標(biāo)函數(shù)
3.1.2 數(shù)據(jù)擬合差
3.1.3 模型目標(biāo)函數(shù)
3.1.4 深度加權(quán)函數(shù)
3.1.5 物性正約束
3.1.6 正則化參數(shù)的選擇
3.1.6.1 偏差原理
3.1.6.2 廣義交叉檢驗(yàn)
3.1.6.3 L 曲線準(zhǔn)則
3.1.7 目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化
3.1.7.1 NSS 反演的目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化
3.1.7.2 模量反演的目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化
3.1.7.3 磁異常模量反演的雅可比矩陣計(jì)算
3.1.8 模型空間反演算法
3.1.8.1 NSS 反演算法
3.1.8.2 磁異常模量反演算法
3.1.9 實(shí)際應(yīng)用中需要注意的問題
3.1.9.1 正則化參數(shù)的確定與噪聲水平的估計(jì)
3.1.9.2 α系數(shù)的確定
3.1.9.3 模型擴(kuò)邊
3.1.9.4 共軛梯度迭代相關(guān)
3.1.10 小結(jié)
3.2 數(shù)據(jù)空間反演方法
3.2.1 總目標(biāo)函數(shù)
3.2.2 物性正約束
3.2.3 模型定義
3.2.4 目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化
3.2.5 數(shù)據(jù)空間反演算法總結(jié)
3.2.6 實(shí)際應(yīng)用中需要注意的問題
3.2.6.1 模型擴(kuò)邊
3.2.6.2 共軛梯度迭代相關(guān)
3.2.7 小結(jié)
第四章 大規(guī)模數(shù)據(jù)的快速反演方法
4.1 數(shù)據(jù)自適應(yīng)采樣
4.2 小波壓縮
4.2.1 離散小波變換性質(zhì)簡(jiǎn)述
4.2.2 快速正演過程簡(jiǎn)述
4.2.3 算法復(fù)雜度對(duì)比
4.2.4 算法具體實(shí)現(xiàn)總結(jié)
第五章 模型試驗(yàn)
5.1 反演算法測(cè)試
5.1.1 立方體模型
5.1.2 傾斜板狀體模型
5.1.3 組合傾斜板狀體模型
5.2 大規(guī)模數(shù)據(jù)反演算法測(cè)試
5.3 小結(jié)
第六章 反演算法在實(shí)際資料中的應(yīng)用
6.1 實(shí)際資料一
6.1.1 地質(zhì)概況
6.1.2 反演結(jié)果
6.2 實(shí)際資料二
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重磁數(shù)據(jù)三維物性反演方法進(jìn)展[J]. 陳召曦,孟小紅,郭良輝. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2012(02)
[2]基于剩余異常相關(guān)成像的重磁物性反演方法[J]. 孟小紅,劉國(guó)峰,陳召曦,郭良輝. 地球物理學(xué)報(bào). 2012(01)
[3]磁異常ΔT三維相關(guān)成像[J]. 郭良輝,孟小紅,石磊. 地球物理學(xué)報(bào). 2010(02)
[4]重力和重力梯度數(shù)據(jù)三維相關(guān)成像[J]. 郭良輝,孟小紅,石磊,李淑玲. 地球物理學(xué)報(bào). 2009(04)
[5]重磁異常三維物性反演隨機(jī)子域法方法技術(shù)[J]. 姚長(zhǎng)利,鄭元滿,張聿文. 地球物理學(xué)報(bào). 2007(05)
[6]磁化強(qiáng)度矢量反演方程及二維模型正反演研究[J]. 王妙月,底青云,許琨,王若. 地球物理學(xué)報(bào). 2004(03)
[7]重磁遺傳算法三維反演中高速計(jì)算及有效存儲(chǔ)方法技術(shù)[J]. 姚長(zhǎng)利,郝天珧,管志寧,張聿文. 地球物理學(xué)報(bào). 2003(02)
本文編號(hào):3590177
【文章來源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 引言
1.1 研究背景、目的和意義
1.2 研究現(xiàn)狀和存在的問題
1.2.1 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.2 存在的主要問題
1.3 研究?jī)?nèi)容和主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第二章 弱敏感于磁化方向的磁異常轉(zhuǎn)換量
2.1 磁異常模量
2.2 歸一化磁源強(qiáng)度
2.2.1 模型試驗(yàn)
2.2.2 推導(dǎo)過程
2.2.2.1 梯度張量矩陣計(jì)算
2.2.2.2 合理選擇坐標(biāo)系
2.2.2.3 計(jì)算公式
2.3 小結(jié)
第三章 反演方法
3.1 模型空間反演方法
3.1.1 總目標(biāo)函數(shù)
3.1.2 數(shù)據(jù)擬合差
3.1.3 模型目標(biāo)函數(shù)
3.1.4 深度加權(quán)函數(shù)
3.1.5 物性正約束
3.1.6 正則化參數(shù)的選擇
3.1.6.1 偏差原理
3.1.6.2 廣義交叉檢驗(yàn)
3.1.6.3 L 曲線準(zhǔn)則
3.1.7 目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化
3.1.7.1 NSS 反演的目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化
3.1.7.2 模量反演的目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化
3.1.7.3 磁異常模量反演的雅可比矩陣計(jì)算
3.1.8 模型空間反演算法
3.1.8.1 NSS 反演算法
3.1.8.2 磁異常模量反演算法
3.1.9 實(shí)際應(yīng)用中需要注意的問題
3.1.9.1 正則化參數(shù)的確定與噪聲水平的估計(jì)
3.1.9.2 α系數(shù)的確定
3.1.9.3 模型擴(kuò)邊
3.1.9.4 共軛梯度迭代相關(guān)
3.1.10 小結(jié)
3.2 數(shù)據(jù)空間反演方法
3.2.1 總目標(biāo)函數(shù)
3.2.2 物性正約束
3.2.3 模型定義
3.2.4 目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化
3.2.5 數(shù)據(jù)空間反演算法總結(jié)
3.2.6 實(shí)際應(yīng)用中需要注意的問題
3.2.6.1 模型擴(kuò)邊
3.2.6.2 共軛梯度迭代相關(guān)
3.2.7 小結(jié)
第四章 大規(guī)模數(shù)據(jù)的快速反演方法
4.1 數(shù)據(jù)自適應(yīng)采樣
4.2 小波壓縮
4.2.1 離散小波變換性質(zhì)簡(jiǎn)述
4.2.2 快速正演過程簡(jiǎn)述
4.2.3 算法復(fù)雜度對(duì)比
4.2.4 算法具體實(shí)現(xiàn)總結(jié)
第五章 模型試驗(yàn)
5.1 反演算法測(cè)試
5.1.1 立方體模型
5.1.2 傾斜板狀體模型
5.1.3 組合傾斜板狀體模型
5.2 大規(guī)模數(shù)據(jù)反演算法測(cè)試
5.3 小結(jié)
第六章 反演算法在實(shí)際資料中的應(yīng)用
6.1 實(shí)際資料一
6.1.1 地質(zhì)概況
6.1.2 反演結(jié)果
6.2 實(shí)際資料二
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重磁數(shù)據(jù)三維物性反演方法進(jìn)展[J]. 陳召曦,孟小紅,郭良輝. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2012(02)
[2]基于剩余異常相關(guān)成像的重磁物性反演方法[J]. 孟小紅,劉國(guó)峰,陳召曦,郭良輝. 地球物理學(xué)報(bào). 2012(01)
[3]磁異常ΔT三維相關(guān)成像[J]. 郭良輝,孟小紅,石磊. 地球物理學(xué)報(bào). 2010(02)
[4]重力和重力梯度數(shù)據(jù)三維相關(guān)成像[J]. 郭良輝,孟小紅,石磊,李淑玲. 地球物理學(xué)報(bào). 2009(04)
[5]重磁異常三維物性反演隨機(jī)子域法方法技術(shù)[J]. 姚長(zhǎng)利,鄭元滿,張聿文. 地球物理學(xué)報(bào). 2007(05)
[6]磁化強(qiáng)度矢量反演方程及二維模型正反演研究[J]. 王妙月,底青云,許琨,王若. 地球物理學(xué)報(bào). 2004(03)
[7]重磁遺傳算法三維反演中高速計(jì)算及有效存儲(chǔ)方法技術(shù)[J]. 姚長(zhǎng)利,郝天珧,管志寧,張聿文. 地球物理學(xué)報(bào). 2003(02)
本文編號(hào):3590177
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