一种基于混合网格的大地电磁自适应有限元正演方法技术

本发明专利技术公开一种基于混合网格的大地电磁自适应有限元正演方法，包括以下步骤：1)获取待计算的大地电磁场区域，并将所述大地电磁场区域划分为近地表区域、过渡区域和剩余区域；2)利用混合网格对近地表区域、过渡区域和剩余区域进行剖分，得到混合网格模型；3)对所述混合网格模型进行优化；4)基于优化后的混合网格模型，完成大地电磁正演计算。本发明专利技术可有效提高高频下大地电磁三维正演计算的效率，对三维地下电性结构的大地电磁的响应特征的研究，以及对大地电磁的观测数据的分析和解释有良好的实用价值和应用前景。的实用价值和应用前景。的实用价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合网格的大地电磁自适应有限元正演方法


[0001]本专利技术涉及地球物理电磁计算领域，具体是一种基于混合网格的大地电磁自适应有限元正演方法。

技术介绍

[0002]大地电磁测深法是以天然的平面电磁场作为场源，根据电磁场在地下的分布情况随频率变化的原理，利用专门的仪器在地表测量多个频点下的电磁信号，再对这些电磁信号进行处理后，反推出地下电性结构的电阻率和形态。大地电磁具有施工方便、勘探成本低、勘探深度大、不受高阻屏蔽和对低阻分辨率高等优点，在油气勘探、地热资源、地壳和上地幔电性结构研究等领域应用广泛。近几十年来，计算机领域发展的十分迅速，这促进了学者们对大地电磁三维有限元正反演的研究。
[0003]目前，基于结构化网格的大地电磁三维有限元正反演已经较为成熟，但这种方法不容易模拟复杂的地质体以及计算效率不高。所以许多学者采用非结构化网格离散计算区域，并在这种网格的基础上进行了大地电磁三维正反演研究，这很好的解决了复杂地质体不易模拟的问题，但依然存在两个问题。第一个问题是在保证计算结果精度的前提下，需要大量的网格单元剖分计算区域，这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合网格的大地电磁自适应有限元正演方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取待计算的大地电磁场区域，并将所述大地电磁场区域划分为近地表区域、过渡区域和所述剩余区域。2)利用混合网格对近地表区域、过渡区域和剩余区域进行剖分，得到混合网格模型。3)对所述混合网格模型进行优化；4)基于优化后的混合网格模型，完成大地电磁正演响应的有限元数值计算。2.根据权利要求1所述的一种基于混合网格的大地电磁自适应有限元正演方法，其特征在于，所述过渡区域与近地表区域具有相同界面，该界面记为第一界面；所述过渡区域与剩余区域具有相同界面，该界面记为第二界面。3.根据权利要求1所述的一种基于混合网格的大地电磁自适应有限元正演方法，其特征在于，所述近地表区域的深度为最高频率下对应趋肤深度δ的3倍，横向尺寸覆盖住整个测点；所述过渡区域的厚度是近地表区域深度的1～2倍，横向范围包围近地表区域范围，过渡区域水平尺寸大于近地表区域中侧边最长的三棱柱单元侧边的1.62倍；所述剩余区域为整个计算区域中，去除近地表区域和过渡区域剩余的区域。4.根据权利要求1所述的一种基于混合网格的大地电磁自适应有限元正演方法，其特征在于，利用混合网格对近地表区域、过渡区域和剩余区域进行剖分的步骤包括：利用三棱柱网格对近地表区域进行剖分；利用四面体单元和金字塔单元同时对过渡区域进行剖分；所述四面体单元包括四个三角形面；所述金字塔单元包括一个四边形面和四个三角形面；利用四面体网格对剩余区域进行剖分。5.根据权利要求4所述的一种基于混合网格的大地电磁自适应有限元正演方法，其特征在于，利用四面体单元和金字塔单元同时对过渡区域进行剖分的步骤包括：1)将过渡区域划分为边界区域和内部区域；2)根据近地表区域的剖分方式将边界区域划分为三棱柱单元底边界区域和三棱柱单元侧边界区域；其中，三棱柱单元底边界区域包括若干三棱柱单元底面；所述三棱柱单元侧边界区域包括若干三棱柱单元侧面；3)利用四面体单元对三棱柱单元底边界区域、内部区域进行剖分；利用金字塔单元对三棱柱单元侧边界区域进行剖分。6.根据权利要求5所述的一种基于混合网格的大地电磁自适应有限元正演方法，其特征在于，所述金字塔单元用于实现三棱柱网格的四边形面与四面体单元的三角形面的耦合连接。7.根据权利要求1所述的一种基于混合网格的大地电磁自适应有限元正演方法，其特征在于，对近地表区域、过渡区域和剩余区域进行剖分的工具包括COMSOL中内置的网格剖分工具；对所述混...

【专利技术属性】
技术研发人员：余年，李睿恒，高磊，孔文新，张学健，张洪烨，
申请(专利权)人：湖北经济学院，
类型：发明
国别省市：