初始背景模型对三维可控源反演的影响.pdfVIP

第十届中国国际地球电磁学术讨论会201l 初始背景模型对三维可控源反演的影响 翁爱华，刘云鹤，贾定宇，殷长春，董瑞春 吉林大学应用地球物理系，长春，吉林，中国，130026 摘要。三维电磁理论研究已取得长足进步【11，但直到最近，三维电磁勘探理论研究才转到三维数据反演技术研究 上来【21。结合地球物理模型非线性特点，Newman等【3】提出采用非线性共轭梯度方法，从而为三维电磁反演研究 实用化奠定理论基础。正是由于非线性共轭梯度反演的实现，三维电磁反演研究进入崭新时代【4矗61。本文将非 线性共轭梯度反演应用到地面可控源电磁测深数据反演中，着重讨论初始模型猜测对反演结果的影响。 initialmodelonCSEMinversion E仃ectof WENG Rui-Chun Ai-Hua，LIUYun-He，JIA Ding-Yu，YINChang-Chun，DONG Scienceand 130026．China CollegeofGeoexplorationTechnology，JilinUniversity，Changchun Abstract：NLCGinversionhasbeen totheinversionofcontrolledsource method．Amodelis applied electromagnetic totesttheeffectofinitialmodel011theinversionresults．The modelisa earth． designed background three-layered 8ffe inversionstartswith earthwith Abnormalbodiesburiedinthe different toplayer．The layered resisitivity．The numerical thattheinversedmodels Oninitialmodels． resultsshow dependclosely 1反演基本原理 在地球物理数据反演中，通常定义如下目标函数 (1) 式中，m为待反演的模型参数矢量，长度^九mo为初始模型(先验模型)矢量：m村为参考模型矢量；C，为模 型约束矩阵；Cd为数据方差矩阵；d是长度为Ⅳ的观测数据矢量。F是由(5)式定义的模型响应算子，通常情况 下为模型参数的非线性函数。九是正则化参数。 非线性共轭梯度法通过迭代获得该目标函数的极点，首先通过计算该目标函数某参考模型的负梯度来得到共 轭梯度，并在这个方向上而不是简单的梯度方向上有哪些信誉好的足球投注网站一个步长来得到目标函数的极小值。这样得到的解就应该 是目标函数在目前共轭梯度方向的极点。由于模型响应是模型的非线性函数，通常利用这个极点作为新的模型进 行迭代，重复上述的步骤直到收敛。应用非线性共轭梯度法时主要计算有两个，一个是目标函数的梯度的计算， 另一个是对于某个特定的模型参数m和指定的共轭有哪些信誉好的足球投注网站方向U，要找出一个最优步长破V(m+m0最小化【31。 2数值结果 2．1理论模型 图l的模型用来说明非线性共轭梯度法反演技术的效果。该物理模型包含一个高阻和一个低阻异常体，它们 被放置在三层层状背景模型的第一层中。高阻异常体靠近地表，厚度为200米，电阻率为300tQ．m；低阻异常体