本文關(guān)鍵詞：多重地球物理數(shù)據(jù)交叉梯度聯(lián)合反演研究及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：交叉梯度聯(lián)合反演方法不依靠巖石物性關(guān)系，而是假定每種物性模型之間具有結(jié)構(gòu)上的相似性，因此適用于任何不同的地球物理方法的聯(lián)合解釋。交叉梯度聯(lián)合反演在多種地球物理模型之間實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)耦合，在巖石物性關(guān)系不確定的情況下，既能提高反演結(jié)果的可靠性，又能減少反演的多解性，還能減少不同方法解釋結(jié)果之間的矛盾性。聯(lián)合反演與單一反演方法一樣需要加上一些正則化項(xiàng)，并且聯(lián)合反演方法解釋效果與每一種單一反演方法的有效性有著密切的關(guān)系。 本論文主要研究以大地電磁測(cè)深法為主的重、磁、電、震聯(lián)合反演方法。為了提高聯(lián)合反演方法的效率，本文首先改進(jìn)了大地電磁二維Occam反演方法。Occam反演不但具有可靠性，而且具有加上各種先驗(yàn)信息的可行性的優(yōu)點(diǎn)，但是因?yàn)榍笕±窭嗜粘俗有枰荛L(zhǎng)時(shí)間，，所以前人提出了幾個(gè)直接選取乘子方法。本論文改進(jìn)了上述反演中求取拉格朗日乘子的方法。在搜索過(guò)程中加入觀測(cè)數(shù)據(jù)擬合差與期望值的比較。改進(jìn)的Occam反演方法中，在反演模型光滑階段，能夠減少多余的正演計(jì)算。這種改進(jìn)不但對(duì)反演結(jié)果沒(méi)有影響，而且使得反演速度加快并且更符合Occam思想。在對(duì)模型實(shí)驗(yàn)和野外數(shù)據(jù)處理中，正演次數(shù)可以減少20%~50%。 聯(lián)合反演中，當(dāng)不同的模型觀測(cè)數(shù)據(jù)覆蓋范圍不一致時(shí)，交叉梯度聯(lián)合反演通常需要針對(duì)重疊區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合反演，并且建模時(shí)還要擴(kuò)展一些模型范圍。本論文提出并實(shí)現(xiàn)了部分區(qū)域約束下的交叉梯度聯(lián)合反演算法；接著進(jìn)行了算法的模型試算并證明了該算法的有效性。部分區(qū)域交叉梯度約束方法不但能在重疊區(qū)域內(nèi)很好地恢復(fù)結(jié)構(gòu)相似的模型，而且在非重疊區(qū)域與重疊區(qū)域的邊界處仍然可以得到平滑變化的模型。 本論文提出基于數(shù)據(jù)空間的多重交叉梯度聯(lián)合反演。由于在一般反演問(wèn)題中數(shù)據(jù)參數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于模型參數(shù)量，數(shù)據(jù)空間在內(nèi)存存儲(chǔ)量方面比模型空間方法更有效。本論文的算法采用了由四個(gè)三角型子單元組成的矩形單元，因此能處理起伏地形并且容易檢測(cè)交叉梯度函數(shù)、處理數(shù)據(jù)空間方法的模型協(xié)方差矩陣。提出交叉梯度約束項(xiàng)中模型梯度加權(quán)因子的默認(rèn)值，并通過(guò)模型試算分析不同加權(quán)因子的影響。 將交叉梯度聯(lián)合反演算法用到金廠找礦和本溪 集安深部地質(zhì)調(diào)查重磁電綜合地質(zhì)地球物理解釋中。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，模型空間交叉梯度聯(lián)合反演方法和數(shù)據(jù)空間聯(lián)合反演方法都比單獨(dú)反演能獲得結(jié)構(gòu)上更相似的模型，有利于更好的確定地質(zhì)體性質(zhì)，查明研究區(qū)域的深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)等地質(zhì)信息；并且數(shù)據(jù)空間方法在內(nèi)存存儲(chǔ)量上比模型空間方法更有效。
【關(guān)鍵詞】：交叉梯度 聯(lián)合反演 數(shù)據(jù)空間方法 Occam反演 拉格朗日乘子 大地電磁測(cè)深法 重磁法 初至波走時(shí)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P631
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究目的與意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 Occam 反演方法研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 聯(lián)合反演方法研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)14
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 地球物理反演中正則化問(wèn)題及聯(lián)合反演16-43
• 2.1 地球物理反演概述16-18
• 2.1.1 反演問(wèn)題及發(fā)展歷史16-17
• 2.1.2 求解反演問(wèn)題的不同方法17-18
• 2.2 TIKHONOV正則化方法18-20
• 2.2.1 Tikhonov 正則化概述18-19
• 2.2.2 非線性反演問(wèn)題的正則化牛頓方法19-20
• 2.3 OCCAM反演方法20-30
• 2.3.1 Occam 反演方法概述20-21
• 2.3.2 大地電磁 Occam 反演中求取拉格朗日乘子方法的改進(jìn) .21-30
• 2.4 結(jié)構(gòu)耦合聯(lián)合反演30-43
• 2.4.1 結(jié)構(gòu)耦合多重地球物理反演問(wèn)題30-32
• 2.4.2 梯度方向有關(guān)的結(jié)構(gòu)約束聯(lián)合反演32-38
• 2.4.3 梯度方向無(wú)關(guān)的結(jié)構(gòu)約束聯(lián)合反演38-41
• 2.4.4 結(jié)構(gòu)耦合聯(lián)合反演中不確定性的分析41-43
• 第3章 部分區(qū)域約束下的交叉梯度聯(lián)合反演43-55
• 3.1 交叉梯度聯(lián)合反演方法43-45
• 3.2 部分區(qū)域約束方法45-47
• 3.3 模型試驗(yàn)47-54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 第4章 多重?cái)?shù)據(jù)空間交叉梯度聯(lián)合反演55-69
• 4.1 多重交叉梯度聯(lián)合反演方法的目標(biāo)函數(shù)及模型更新55-58
• 4.2 模型空間聯(lián)合反演方法58-59
• 4.3 數(shù)據(jù)空間聯(lián)合反演方法59-60
• 4.4 數(shù)據(jù)空間聯(lián)合反演算法60-64
• 4.4.1 考慮起伏地形的模型離散化60-61
• 4.4.2 模型參數(shù)化61-64
• 4.4.3 多重聯(lián)合反演算法64
• 4.5 模型試驗(yàn)64-68
• 4.6 本章小結(jié)68-69
• 第5章 交叉梯度聯(lián)合反演應(yīng)用69-80
• 5.1 金廠音頻大地電磁法和磁法數(shù)據(jù)聯(lián)合反演69-72
• 5.2 本溪 吉安地區(qū)大地電磁、重力、磁力數(shù)據(jù)聯(lián)合反演72-78
• 5.3 本章小結(jié)78-80
• 第6章 結(jié)論80-82
• 6.1 本文主要研究成果80-81
• 6.2 今后需進(jìn)一步研究的問(wèn)題81-82
• 參考文獻(xiàn)82-92
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果92-93
• 致謝93

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：254341