基于深度加权的重力梯度数据联合相关成像反演

发布时间：2021-03-25 16:12

　　针对矿产勘查中相关成像反演存在的纵向分辨率较低的问题,提出了一种基于深度加权的重力梯度数据相关成像反演方法.通过联合多个重力梯度分量、引入基于先验信息的深度加权函数与地下空间分区加权等方法,提高反演的纵向空间分辨率.在数据试验中,利用立方体组合模型证实了提出的方法能够准确反演出目标体的空间位置,计算的密度数值范围与理论模型基本一致,且方法具有一定的抗噪能力.将反演应用于美国文顿盐丘地区的实测重力梯度数据,结果显示出的盖岩位置与已知地质资料相符,证明了本文方法具有可行性和实用性. 

【文章来源】：东北大学学报(自然科学版). 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

模型空间位置示意图

根据秦朋波的研究[11]，对比分析不同重力梯度分量的特点，可得出Vxz|Vyz|Vzz组合反演效果最好．因此，本文联合这三个梯度分量开展试验，并设定最大迭代次数为100次．为对比深度加权改善的效果，首先使用未改进的相关成像反演(见图2)．经16次迭代计算后，结果的最大值达到0.7 g/cm3，与理论模型一致．在图2c中，可见反演的横向分辨率较高，水平方向上的形态和模型基本一致．但是由图2a和图2b中识别出的结果可见，深度方向上的分辨率较低，模型B的下延深度过大，而模型C几乎无法辨识出．图2 使用未改进的相关成像反演结果(矩形框为模型位置)

图2 使用未改进的相关成像反演结果(矩形框为模型位置)下面使用基于空间分区深度加权的方法进行反演．首先对地下空间进行分区，使分区后每个立方体独自占据一个区域，进而使用深度加权函数为立方体A,B,C分别赋值．立方体A,B的zc1均取200 m，由于下底面深度不同，则模型A的zc2=500 m，模型B的zc2=400 m;对于立方体C,zc1=700 m,zc2=900 m．加权函数中α=0.001,dz=1 000 m,r=20．在16次迭代后，反演结果见图3，剩余密度最大值达到0.7 g/cm3，与理论模型保持一致．分别对比图3a和图2a，图3b和图2b，可见本文提出的算法能够较准确地计算出下底深度，并能同时计算出不同深度的目标体的分布范围，反演的纵向分辨率和未改进的算法相比大幅提升;结果的数值范围也与理论模型基本一致．此外，结果还反映出本文方法具有良好的抗噪能力，可用于模拟实测数据的反演研究．


本文编号：3099949