【技术实现步骤摘要】
大规模复杂地质体重力梯度快速计算方法、装置和设备
[0001]本申请涉及计算机
，特别是涉及一种大规模复杂地质体重力梯度快速计算方法、装置和计算机设备。
技术介绍
[0002]随着航空重力仪器的发展，单一的重力垂直分量的测量已经不能满足精细化勘探的需求，因此航空重力梯度仪应运而生，航空重力梯度测量技术由于其分辨率高且不受地形条件的影响等优势，在矿产资源勘查、地质科学研究及国防建设方面逐渐受到广泛应用。
[0003]重力梯度张量正演计算是重力梯度张量反演和重力梯度张量分量转换的基础，根据模型研究可以了解不同物性及几何参数的异常体产生的重力梯度张量异常的空间特征，更能在缺乏实测数据的情况为其他研究提供对比数据及模型约束。
[0004]目前，针对重力梯度张量正演计算的研究相对较少，并且现有的计算方法存在占用内存大计算效率低等问题。
[0005]对于以上问题，文献（陈涛, 张贵宾, 索奎,等. 不同小波基函数在重力梯度异常正演计算中的应用研究. 地球物理学报物探与化探, 2015, 39: 91>‑
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大规模复杂地质体重力梯度快速计算方法，其特征在于，所述方法包括：根据待探测的异常体的分布构建三维坐标系，并确定计算区域，将所述计算区域沿x，y方向进行等间隔剖分，沿z方向进行灵活剖分，得到计算区域模型；对所述异常体进行网格剖分，得到异常体网格模型，并在所述异常体网格模型中设置异常体密度值，得到异常体密度分布源函数；其中，异常体网格模型与所述计算区域模型对应部分的网格间隔一致；根据所述计算区域模型、所述异常体密度分布源函数，得到任一观测高度的重力梯度核函数积分系数；根据所述重力梯度核函数积分系数，得到任一观测高度上任一层异常体对应的核函数系数矩阵；根据所述核函数系数矩阵和预设的异常体密度值扩展矩阵，通过二维傅里叶变换实现快速离散卷积计算，并进一步进行傅里叶反变换，得到任一观测高度上任一层异常体对应的重力梯度空间域卷积结果；将各层异常体对应的重力梯度空间域卷积结果进行累加，得到所述计算区域中任一观测高度上重力梯度各个分量的值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据待探测的异常体的分布构建三维坐标系，并确定计算区域，将所述计算区域沿x，y方向进行等间隔剖分，沿z方向进行灵活剖分，得到计算区域模型，包括：根据待探测的异常体的分布构建三维坐标系，x轴方向指向正东，y轴方向指向正北，z轴垂直向下；确定计算区域范围；将所述计算区域沿x，y方向进行等间隔剖分，沿z方向根据场变化的快慢进行灵活剖分，在场变化快的区域减小间隔，在场变化慢的区域增大间隔，得到计算区域模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述计算区域模型、所述异常体密度分布源函数，得到任一观测高度的重力梯度核函数积分系数，包括：根据所述计算区域模型、所述异常体密度分布源函数，得到观测高度上的重力梯度核函数积分系数为：核函数积分系数为：核函数积分系数为：其中，、、分别表示、、的核函数积分系数；表示万有引力
常数；表示编号为的计算区域模型单元的中心坐标，表示编号为的异常体网格模型单元的中心坐标，，,，,，和分别为所述计算区域模型在x，y方向上的网格数，、和分别为所述异常体网格模型在x，y，z方向上的网格数，，，，、、、、，、和分别为x，y，z方向上的网格间隔，。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述重力梯度核函数积分系数，得到任一观测高度上任一层异常体对应的核函数系数矩阵，包括：根据所述重力梯度核函数积分系数，得到观测高度上第n层异常体对应的核函数系数矩阵为：数矩阵为：数矩阵为：。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述核函数系数矩阵和预设的异常体密度值扩展矩阵，通过二维傅里叶变换实现快速离散卷积计算，并进一步进行傅里叶反变换，得到任一观测高度上任一层异常体对应的重力梯度空间域卷积结果，包括：获取第n层异常体的密度值，表示为矩阵；将矩阵填零扩展，得到异常体密度值扩展矩阵：
通过二维傅里叶变换实现快速离散卷积计算，并进一步进行傅里叶反变换，得到任一观测高度上任一层异常体对应的重力梯度空...
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