重力異常邊界識(shí)別及正反演精細(xì)解釋方法研究

發(fā)布時(shí)間：2020-10-17 23:23

　　論文首先研究了基于網(wǎng)格融合技術(shù)和并行計(jì)算技術(shù)的重力正演方法。地下場(chǎng)源空間被剖分為一系列矩形單元。然后,物性相同的單元被融合成一系列單元組以減少存儲(chǔ)開(kāi)銷。最后,使用單元組以及測(cè)網(wǎng)來(lái)計(jì)算重力異常。算法在MATLAB中開(kāi)發(fā)并且并行計(jì)算。模型試驗(yàn)表明,基于網(wǎng)格融合技術(shù)和并行計(jì)算技術(shù)的重力正演比傳統(tǒng)的直接疊加求和法效率高�；趥鹘y(tǒng)層狀等效源法的基本原理,論文研究了由重力異常導(dǎo)出重力梯度張量的三維等效源法。正則化的引入使得方法對(duì)于噪聲數(shù)據(jù)魯棒性更好,通過(guò)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的自適應(yīng)壓縮采樣使得算法耗時(shí)得到減少。模型試驗(yàn)表明,三維等效源法的計(jì)算精度比傅里葉變換法和余弦變換法高兩倍以上。Vinton鹽丘數(shù)據(jù)的結(jié)果表明,經(jīng)上延處理后,傅里葉變換法,余弦變換法和三維等效源法都能夠有效的計(jì)算重力梯度張量,同時(shí)三維等效源法在邊界處畸變更少。邊界識(shí)別經(jīng)常用于位場(chǎng)數(shù)據(jù)的處理。它有助于解釋者確定地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的位置。大多數(shù)現(xiàn)有的邊界識(shí)別方法都基于數(shù)據(jù)的垂向?qū)?shù)或高階導(dǎo)數(shù),因此在邊界識(shí)別過(guò)程中數(shù)據(jù)中的噪聲會(huì)被放大。論文研究了Harris濾波器在位場(chǎng)邊界識(shí)別中的應(yīng)用。Harris濾波器的特點(diǎn)是在地質(zhì)體邊界處產(chǎn)生局部極大值,并且對(duì)噪聲魯棒性好。模型試驗(yàn)結(jié)果表明,Harris濾波器比其它邊界識(shí)別方法(斜導(dǎo)數(shù),斜導(dǎo)數(shù)的總水平導(dǎo)數(shù),Theta圖,總水平導(dǎo)數(shù)的斜導(dǎo)數(shù)和解析信號(hào)幅度的斜導(dǎo)數(shù))對(duì)噪聲的魯棒性更好,并且能夠精確刻畫復(fù)雜場(chǎng)源的邊界。在伊犁盆地的重力資料處理中,Harris濾波器的邊界識(shí)別結(jié)果與研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和歐拉反褶積結(jié)果進(jìn)行了比較,驗(yàn)證了Harris濾波器的有效性和實(shí)用性。論文研究了重力數(shù)據(jù)的多層次反演。借鑒信號(hào)分析中的多分辨率分析,提出基于約束反演的塔式多層次反演以改善反演結(jié)果的深度分辨率。數(shù)值模擬試驗(yàn)以及伊犁盆地實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果表明,多層次反演能夠有效的改善反演結(jié)果的深度分辨率,同時(shí)增強(qiáng)反演結(jié)果的物性的可靠性。論文最后研究了球坐標(biāo)系下的重力約束反演,在前人研究基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了球坐標(biāo)系下的三維重力正反演并通過(guò)模型試驗(yàn)驗(yàn)證了方法的有效性,最后將其應(yīng)用于菲律賓海地區(qū)的衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)反演,獲得了該區(qū)三維密度結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P631.1
【部分圖文】：

鹽丘,重力異常,模型,并行計(jì)算

SEG/EAGE 鹽丘模型；（b）鹽丘模型對(duì)應(yīng)的重力異常（本文方法 GPU 并行計(jì)算）。East(m )13520101402 4 6 8 10 12East (km)

鹽丘,重力異常,模型,下采樣

-13 （a）SEG/EAGE 鹽丘模型；（b）鹽丘模型對(duì)應(yīng)的重力異常（本文方法 GPU計(jì)算）。East(m )North(m)0135203380676 01014001352033806760101405101520(a)-0.2 g/cm32 4 6 8 10 12East (km)24681012oNrth(km)(b)

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