航空重力梯度測量具有快速、經濟和靈活的特點，加上梯度數據高分辨率的特性，近幾十年來梯度測量在國外已經得到了長足的發(fā)展，航空重力梯度測量系統和反演解釋方法方面都趨于成熟。相比而言，國內對該領域的研究才剛剛起步。 論文利用單分量重力梯度數據來重建地下地質體的三維密度分布。整個反演理論基于正則化反演，在數據擬合和界限約束雙重限制條件下通過最小化模型目標函數構建具有最小結構的解模型。為了解決反演中計算速度和能量擴散的問題，算法實現中引入小波變換和內點法。具體來說，對靈敏度矩陣進行三維小波變換并利用閾值風選小波系數可以得到稀疏存儲的靈敏度矩陣。正演計算中將稀疏存儲的靈敏度矩陣和向量在小波域中相乘從而加速了正演計算，CPU時間的減少量與靈敏度矩陣的壓縮比成正比。為了克服能量擴散，我們利用數值優(yōu)化中的內點法對解模型的上下限進行約束，在每次高斯-牛頓迭代中通過一系列非線性最小化來具體實現這一過程。反演求解最終歸結為求解一個線性方程組，由于線性方程組的系數矩陣對稱正定并且稀疏，計算中選用共軛梯度法進行求解。 數值模擬實驗表明三維重力梯度正演中采用合理的閾值對靈敏度矩陣進行小波壓縮可以縮減正演計算中矩陣向...

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【學位級別】：碩士

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圖2-4正演模型示意圖（單位：g/cm3）

圖2-4正演模型示意圖（單位：g/cm3）用Haar小波對圖2-4所示模型的進行Uzz分量正演測試。對閾值，統計靈敏度矩陣的壓縮比，小波域中矩陣向量乘U為奔騰雙核E5500，主頻2.80GHz，內存2G）上所需時。統計結果見表2-1�？梢钥闯�，相對閾值越....

圖2-5理論重力梯度數據（左）與快速正演重力梯度數據（右）（單位：E）

15圖2-5理論重力梯度數據（左）與快速正演重力梯度數據（右）（單位：E）對比圖2-5中理論重力梯度數據和靈敏度矩陣壓縮后計算的重力梯度數據可以看出，采用小波壓縮后，Uxz分量和Uyz分量在邊界有小范圍的扭曲，其它分量沒有明顯的不同。

圖3-1正演模擬建立了地下模型和正演模擬數據之間的聯系

圖3-1正演模擬建立了地下模型和正演模擬數據之間的聯系將解模型的正演模擬數據predd和觀測數據obsd進行比較，如果兩者之間的擬合差大于指定限度，就對解模型進行進一步的改進，然后計算改進后的解的正演模擬數據，直到數據擬合差小于指定精度。不幸的是，滿足這個標準模型有無窮多....

圖3-2反演通過觀測數據重建了地下物性分布

圖3-1正演模擬建立了地下模型和正演模擬數據之間的聯系將解模型的正演模擬數據predd和觀測數據obsd進行比較，如果兩者之間據擬合差大于指定限度，就對解模型進行進一步的改進，然后計算改進后的型的正演模擬數據，直到數據擬合差小于指定精度。不幸的是，滿足這個標解模型有無窮多....

本文編號：3957938