大地电磁一维正则化反演算法研究
2021-09-02周君君胡祥云肖调杰白宁波
煤炭科学技术 2021年8期
关键词:模型
周君君, 胡祥云,肖调杰,白宁波
(1.中国地质大学(武汉) 地球物理与空间信息学院,湖北 武汉 430074;2.国防科技大学 并行与分布处理实验室,湖南 长沙 410073;3.河南理工大学物理与电子信息学院,河南 焦作 454000)
0 引 言
大地电磁测深法(Magnetotelluric,MT)是一种以天然电磁场作为场源的电磁勘探方法,被广泛地应用于固体矿产勘查、石油天然气勘探等领域[1]。大地电磁勘探资料反演技术难度大,其处理结果准确与否直接影响到地质解释的精度,是MT勘探的关键技术。大地电磁反演的最终目的是实现目标泛函的最优化。反演的方法分为线性反演[2-3 ]和非线性反演[4-6],两类算法的区别在于是否对目标函数进行线性化处理。两类算法各自有自己的缺陷,线性反演算法对初始模型比较依赖,容易陷入局部极小;非线性反演算法对初始模型依赖大幅减弱,但是随着模型参数的增加导致搜索空间呈几何级数增加。
大地电磁反问题是不适定问题,正则化处理[7]是获得反问题稳定解的有效方法。地球物理工作者将正则化的思想与大地电磁反演问题相结合,对数据目标泛函添加不同的稳定泛函,如最小模型稳定泛函、最光滑模型稳定泛函、最小支撑泛函、最小梯度支撑泛函等。
在经典的Tikhonov正则化框架下,可以选择零阶、一阶、二阶差分算子来获得最小、平缓、光滑解。如基于最平缓模型约束如Occam反演[8-11]、基于最光滑模型约束的NLCG反演[12],2种反演方法能得稳定平滑的反演结果;然而考虑到对地电界面进行清晰的成像,聚焦反演在MT资料处理中也有较多应用,能够获得较清晰的电性分界面[13-16]。……
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