【技术实现步骤摘要】
一种面向复杂地质的瞬变电磁自适应横向约束反演方法
本专利技术涉及地球物理信号处理与分析技术研究领域,特别是一种面向复杂地质的瞬变电磁自适应横向约束反演方法。
技术介绍
瞬变电磁单点一维反演得到的电阻率和厚度经常会出现横向不连续性,给后续的地球物理解释工作带来困难,为此针对连续性较好的地质情况,如沉积岩地区,学者们提出了瞬变电磁横向约束反演方法,该方法通过在相邻测点间施加横向约束,保证了电阻率及厚度的横向连续性,是一种基于一维模型的拟二维反演技术。然而,对于一些复杂地质情况,如城市地质、岩溶地质,这种地质环境的特点是既有连续性较好的区域,又存在连续性较差区域,直接用横向约束反演方法会弱化这种差异,造成断面地带数据的错误解释,单纯采用单点反演一维反演会使得层界面不光滑。此外,在缺乏地质先验信息的探测区域,地下结构的整体连续性及断层分布情况未知,便难以选择最佳反演解释方案。因此,需要研究适用于各种地质情况下的自适应横向约束反演,能够在数据反演时自动识别数据连续性较好的测点及电性差异大的断面测点,对连续性好的测点施加正常横向约束,对 ...
【技术保护点】
1.一种面向复杂地质的瞬变电磁自适应横向约束反演方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:/nS1、对瞬变电磁测线包含的N
【技术特征摘要】
1.一种面向复杂地质的瞬变电磁自适应横向约束反演方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S1、对瞬变电磁测线包含的Ns个测点数据进行虚拟波场变换,计算并记录瞬变电磁相邻测点波场变换后数据的二范数;
S2、对得到的Ns-1个二范数进行求倒数,进行归一化处理,并乘以缩放系数后,进行横向约束自适应加权矩阵的计算;
S3、将横向约束自适应加权矩阵应用于电阻率和厚度的横向约束、深度约束中,进行自适应横向约束反演,得到的反演结果即为瞬变电磁自适应横向约束反演结果。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述步骤S1中的虚拟波场变换,是指将采集到的瞬变电磁数据利用虚拟波场变换公式变换至波场域,虚拟波场变换公式的计算包括以下步骤:
T11、对经典瞬变电磁波场变换公式求导,反映波动场与扩散场关系的经典波场变换公式为:
其中B(t)为扩散场量,指的是电场或磁场分量,t为扩散场时间,q为虚拟域时间,U表示虚拟波动场量;对经典波场变换公式(1)进行求导变换可得到感应电压与波动场之间的转换关系式为:
T12、对转换方程(2)进行数值化离散将其转化为线性方程形式,即:
其中A为积分系数矩阵,积分系数矩阵中的元素计算满足:
其中,q域的选取采用对数进行离散,范围大于瞬变电磁探测时间范围。
T13、对公式(3)进行反变换求解虚拟波场,采用正则化算法寻找虚拟波动场量U的最优近似解:
其中,D是n阶差商算子;α是正则化因子,控制约束的权重;φ是正则解,令公式(5)取值最小,完成虚拟波动场量U的求解。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S2中的横向约束自适应加权矩阵包括电阻率和厚度约束及深度约束,具体包括:
T21、对步骤S1计算得到的相邻测点波场变换后的数据二范数进行求倒数:
ψi=1/||Uobsi-Uobs(i+1)||2,i=1,2,...,Ns-1(6)
其中Uobsi为第i个测点数据的虚拟波场变换数据,ψi为第i测点与第i+1测点的二范数的倒数,它表示了对相邻测点的差异性取倒数;
T22、求解相邻测点间的相关性系数reli,满足计算公式(7):
其中ψmax为ψi中的最大值;λ为缩放系数,为(0,1)之间的一个固定值;reli表示了第i测点与第i+1测点的相关度,其取值越接近1,相邻两测点之间的相关性越高;<...
【专利技术属性】
技术研发人员:张洋,陈健,林君,严复雪,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林;22
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