重力等维聚焦反演研究

【摘要】本文提出重力等维聚焦反演方法，它是一种新的重力反演方法，结合了聚焦反演和等维反演的特点。聚焦反演本质上是一种特定的线性正则化反演方法，主要采用共轭梯度法求解目标函数最优化问题。随着航空重力采集技术出现和发展，等维反演思想应运而生，它能有效提高重力勘探的垂向分辨能力。首先，本文从聚焦反演理论本身出发，发现前人理论中正则参数选取的不足和迭代步长计算的不足。经过理论推导和实验，得到适用于重力数据的更加稳定聚焦反演理论。通过单体长方体模型，双体模型，梯状体模型等模型算例，表明改进的聚焦反演具备良好的聚焦成像效果。另外，前人的聚焦反演中，聚焦参数对反演效果的影响没有规律，而改进的聚焦反演聚焦存在最佳聚焦参数。本文通过模型实验，探讨影响聚焦参数选择的因素，初步给出了聚焦参数的选取策略。影响最佳聚焦参数取值的主要因素是目标地质体大小，目标地质体相对于源网尺度越小，最佳聚焦参数取值越小。源网剖分疏密和反演算例的空间尺度对最佳聚焦参数影响很小。其次，在改进的聚焦反演基础上，本文进一步引入重力等维测网，形成完整的重力等维聚焦反演。模型实验说明，等维反演的垂向分辨能力可以在聚焦反演中体现。另外，本文研究了空中测网高度对反演的影响，等维测网的引入可以明显抑制聚焦反演中上漂现象。最后，在构建的等维聚焦反演理论的基础上，本文用Fortran语言编程实现了等维聚焦反演算法程序，并对程序运行效率进行了优化。优化后单次迭代效率比前人算法程序显著提高。
【作者】王逸宸；
【导师】周坚鑫；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地质工程，2014，硕士
【关键词】等维反演；聚焦反演；重力；聚焦参数；

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