从瞬变电磁扩散场到拟地震波场的全时域反变换算法.pdf

第56卷第10期 地 球 物 理 学 报 v01．56，No．10 2013年10月 CHINESE OFGEOPHYSICS JOURNAL Oct．，2013 doi：10．6038／cj920131033． Z Qi P，LiX，Wu a1．Anew forfull—time-domainwave—fieldtransformationbasedontransient Q，et algorithm method．Chinese J．Geophys．(in 从瞬变电磁扩散场到拟地震波场的 全时域反变换算法 戚志鹏1，李 貅¨，吴 琼1，孙怀凤2，杨增林1 1长安大学地质工程与测绘学院，西安 710054 2山东大学岩土与结构工程研究中心，济南250061 摘要将瞬变电磁满足的扩散方程转变为波动方程，然后利用地震类成像方法实现瞬变电磁虚拟波场成像，是 实现瞬变电磁三维反演的有效手段之一．为了实现由扩散场到虚拟波场的转换，文中采用预条件正则化共轭梯度 法求解波场反变换问题．首先，对几种离散方式进行比较，采用条件数最小的离散方式进行离散；然后选择最优的 正则化参数，并利用超松弛预条件技术对系数矩阵进行预条件处理；最后，利用共轭梯度法进行迭代求解．超松弛 预条件有效降低了系数矩阵的条件数，正则化方法使得反变换得到的波场稳定、可靠，共轭梯度法能够保证计算快 速收敛．将反变换结果与已知虚拟波场函数对比，证明算法稳定、可信．将文中算法结果与前人研究结果进行对比， 说明方法效果．通过实测数据的波场变换处理给出了文中方法的实际应用效果．结合反变换算法，对不同参数模型 进行分析，总结了虚拟波场在色散介质中的传播规律． 关键词 瞬变电磁，全时域波场变换，超松弛预条件，正则化，共轭梯度法 doi：10．6038／cj920131033 中图分类号P631 收稿Et期2012—11—02，201305—16收修定稿 Anew forfull-time-domainwave-fieldtransformation algorithm basedontransient method electromagnetic QI 1，LIXiu“，WU Zhi—Peng Qion91，SUNHuai—Fen92，YANGZeng—Lil 1School and 710054，China ofGeologyEngineeringGeomatics，Chan97anUniversity，Xi7an 2GeotechnicalandStructural Research 250061．China EngineeringCenter，ShandongUniversity，Jinan AbstractThewavefieldconversioniSauseful toachieve for way pseudo—seismicinterpretation Transient the Method(TEM)．We Electromagnetic adoptpreconditionregularizationc