[发明专利]一种重磁自约束三维反演与联合解释方法

权利要求书

1.一种重磁自约束三维反演与联合解释方法，其特征在于：包括以下步骤：

G1.首先对目标地区的地下空间进行离散化处理剖切为多个网格单元；

G2.分别计算每个网格单元对于重力和磁法数据的MIC值，将相应的MIC值和深度加权系数作为自约束函数，分别形成重力和磁法反演的自约束核矩阵；

G3.通过正则化方法分别求解重力和磁法反演问题，得到重力和磁法的反演结果；

G4.根据重力和磁法反演结果，计算每个网格单元的密度和磁性；

G5.再计算沿深度方向上的密度和磁性之间的MIC值，并根据MIC值的平面分布规律进行分析和地质解释。

2.根据权利要求1所述的一种重磁自约束反演方法，其特征在于：所述步骤G2中因将目标地区的地下空间分为多个网格单元，故反演模型如下：

Am＝d

式中：A为核矩阵；m为待求解的向量，即密度或磁性；d为观测数据向量。

3.根据权利要求1或2所述的一种重磁自约束三维反演与联合解释方法，其特征在于：所述步骤G2中的自约束函数表达式如下：

D＝D_MICD_depth

式中：所述D_MIC＝diag{1/MIC₁,1/MIC₂,Λ,1/MIC_M}，而MIC_j为对应的网格单元的MIC值；所述D_depth＝diag{1/(z₁)^β/2,1/(z₂)^β/2,Λ,1/(z_M)^β/2}，z_j为对应的网格单元的中心埋深。

4.根据权利要求3所述的一种重磁自约束三维反演与联合解释方法，其特征在于：所述步骤G2中的反演模型如下：

A^*m^*＝d

式中：所述A^*＝AD^-1；所述m^*＝Dm。

5.根据权利要求4所述的一种重磁自约束三维反演与联合解释方法，其特征在于：所述步骤G3中采用LSQR正则算法进行计算。

6.根据权利要求5所述的一种重磁自约束三维反演与联合解释方法，其特征在于：所述步骤G2-G4的具体步骤如下：

首先计算核矩阵元素A(i,j)和MIC_j；

然后计算约束核矩阵A^*，根据A^*(i,j)＝A(i,j)·l_j计算得到A^*，其中

基于LSQR算法求解不适定A^*m^*＝d，根据L曲线的拐点，返回对应迭代次数的解；

网格单元循环，根据式反求模型量，输出求解结果m。

7.根据权利要求4-6任一项所述的一种重磁自约束三维反演与联合解释方法，其特征在于：所述步骤G5的具体步骤如下：

(5.1)按照重磁反演的每个水平网格单元，取其沿深度方向上的密度和磁性，计算MIC值；

(5.2)最后利用水平网格单元的平面坐标和MIC值成图，划分地质体和断裂构造。

8.根据权利要求7所述的一种重磁自约束反演方法，其特征在于：所述M(D)_x，y的表达式如下：

式中，I^*(D,x,y)是给定x列、y行情况下的最大互信息。