带横向约束的大地电磁拟二维反演研究与应用

发布时间：2017-04-01 20:13

  本文关键词：带横向约束的大地电磁拟二维反演研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前二维、三维大地电磁反演虽然能够将地下结构划分的较为精细,但是由于二者需要对多个维度对数据进行处理,且算法复杂,这导致反演计算缓慢,内存占用大,耗时长,因此在实际资料处理中不利于快速了解地下地电结构。大地电磁一维反演速度快、内存需求量小,可以快速对野外资料进行初步解释。基于此本文拟在一维反演的基础上对模型加入横向和纵向约束来对多个数据点同时进行大地电磁拟二维反演,从而快速获得地下近似二维剖面。这种反演方法来能够避免相邻的测点之间的反演结果产生突变,同时也可以使一维反演结果更加合理和精确。本文首先对K型和H型模型正演模拟加噪数据进行反演,来验证L-BFGS算法的数值模拟效果。其次研究了不同因素对反演结果的影响。分别从模型厚度、电阻率分布、正则化因子、雅克比矩阵多个方面来讨论反演的效果。此外通过采用二维、三维交错网格有限差分方法对低阻和高阻模型进行正演模拟,并在一维反演研究基础上采用横向约束理论来对模型进行约束,实现多点拟二维反演,给出了数据拟合状况以及迭代收敛结果。最后采取横向约束拟二维反演方法,对郯庐断裂带地区的实测数据进行反演并根据结果对测区内的地下深部构造做出整体评价。本文从理论模拟到实际处理的一系列研究工作可以总结出以下几点结论:1、采用L-BFGS方法进行一维大地电磁反演所得到的结果能够较好的反映地层变化特点。2、此方法对初始模型的要求较低,不论是选择初始模型等厚反演还是递增反演都可以获得较好的反演结果。3、正则化因子值选择应进行多次试算,过大过小都会造成反演效果畸变。4、采用解析法计算灵敏度矩阵能够大大减少正演次数,缩短反演时间,提高反演效率。同时解析法灵敏度矩阵元素和差分法相比较对于低频数据可以反映更加精准。5、对二维和三维正演响应数据进行拟二维反演时发现反演所得到的模型响应与观测数据拟合较好,反演结果能够大致反映出地下异常体的形态,同时反演速度较快。6、将大地电磁一维反演断面图、拟二维反演结果以及SCS2D软件的反演结果进行对比,发现一维反演断面图呈明显的条带状分布,同时存在一定程度上的假异常。拟二维与SCS2D反演虽然二者对局部区域的反演结果不同,但是整体对整体地下结构的反映较为相似。表明大地电磁横向约束拟二维反演方法可以对深部构造进行初步判断,并能够为野外资料的处理解释提供参考。
【关键词】：大地电磁 有限内存拟牛顿法 横向约束 拟二维反演
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.325
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 研究的意义与选题依据9-10
• 1.2 国内外的研究现状10-13
• 1.3 论文的主要内容13-15
• 第2章 一维正反演理论算法15-38
• 2.1 均匀层状介质的正演计算15-17
• 2.2 有限内存拟牛顿反演算法理论17-20
• 2.2.1 拟牛顿算法17-19
• 2.2.2 L-BFGS方法原理19-20
• 2.3 理论数据反演结果20-25
• 2.3.1 典型模型一维反演21-25
• 2.4 反演结果影响因素25-30
• 2.4.1 初始模型的影响25-27
• 2.4.2 正则化因子的影响27-30
• 2.5 雅克比矩阵的计算30-37
• 2.5.1 雅克比矩阵解析算法30-33
• 2.5.2 雅克比矩阵计算结果分析33-37
• 2.6 本章小结37-38
• 第3章 大地电磁数据拟二维反演38-56
• 3.1 横向约束反演38-40
• 3.2 二维数据拟二维反演40-46
• 3.3 三维数据拟二维反演46-55
• 3.4 本章小结55-56
• 第4章 野外实测资料拟二维解释56-64
• 4.1 工区地质概况56-58
• 4.2 工区布置及数据采集情况58-60
• 4.3 实测资料处理与对比60-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 结论与建议64-66
• 5.1 结论64-65
• 5.2 建议65-66
• 参考文献66-71
• 硕士研究生阶段参加的项目与成果71-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：带横向约束的大地电磁拟二维反演研究与应用，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：281216