重磁数据的稀疏反演和离散值反演方法研究
编号:1990 访问权限:私有 更新:2023-04-10 23:23:51 浏览:199次 口头报告

报告开始:2023年05月07日 17:00(Asia/Shanghai)

报告时间:10min

所在会场:[9B] 9B、地球物理与大地测量 [9B-2] 9B-2 地球物理与大地测量

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摘要
位场反演是由重磁异常获取地下密度或磁性参数分布的重要手段,然而由于重磁场源的等效性、大量的未知参数、观测数据的误差,导致位场反演是不适定的,存在严重的多解性问题。正则化理论是求解这样的反演问题,获得稳定唯一解的有效手段。然而,经典基于L2范数的反演方法通常得到物性连续变化的光滑模型,仅能估计场源的大致位置,无法准确得到场源边界、产状等信息。为此,研究者们采用基于L1、L0范数,或者近似L0范数的反演方法,获得了准确的物性分布和清晰的物性边界。利用这些模型稳定算子,能够得到稀疏的反演结果,但也存在一些问题,例如过度依赖于约束边界和出现阶梯状结构。虽然采用混合稳定泛函约束的方式可以缓解这些问题,但是仔细分析可以发现,稀疏反演的结果依然是连续的;其次,稀疏反演对所有非零模型参数都有相似的约束,没有放宽对真实值的限制,并且未能有效加入先验信息。
为了得到物性界面清晰的反演结果,同时克服稀疏稳定算子的不足,本文研究通过建立统一的正则化反演方法,研究和分析了不同模型稳定算子的特点,提出了稀疏稳定算子的改进方案,并结合相关先验信息,构建了多元离散模型参数的重磁物性反演技术。
首先,依据求解目标函数的迭代重加权正则化算法,将这些模型稳定泛函写成伪二次泛函形式,建立统一形式的反演方程;其次,分析了模型稳定算子起到的不同约束作用,比较了不同模型函数值s(m)随模型参数的变化特征,并通过分析模型重加权值r(m)的特征来说明模型稳定算子的约束作用,讨论了稀疏稳定算子存在问题的原因。结果表明,稳定算子存在问题的原因与重加权函数密切相关。
然后,结合对模型稳定算子的分析,提出稳定算子的改进方案。在模型参数的稳定函数中,采用L0E范数,增加高绝对值模型参数的约束权重,从而改善稀疏约束的边界依赖性;在模型参数梯度的稳定函数中,采用模量约束代替分量约束。基于模型数据的反演结果表明,该方法对约束边界依赖性小,能够获得具有倾斜特征的稀疏模型。
最后,结合先验物性信息,以最小支撑稳定泛函求和为基础,建立对给定物性值具有惩罚约束的模型目标函数,提出包含离散值约束的正则化反演方法,以含有先验参数约束的连续值反演获得模型参数值离散分布的结果,准确显示出物性界面。模型和实测数据应用表明,该方法利用准确或者不准确的先验信息,均能够获得模型参数值离散分布的结果,对于提高位场反演的准确性具有良好的效果,能够为进一步精细化解释提供技术支撑。
关键词
重磁数据,稀疏反演,离散值反演,稳定泛函
报告人
欧洋
中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所

稿件作者
欧洋 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
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重要日期
  • 会议日期

    05月05日

    2023

    05月08日

    2023

  • 03月31日 2023

    初稿截稿日期

  • 05月25日 2023

    注册截止日期

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