[发明专利]基于不同约束条件的瞬变电磁快速三维反演方法

摘要

本发明提供了一种基于不同约束条件的瞬变电磁快速三维反演方法，采用了基于瞬变电磁矩变换的数据处理及三维正演方法，解决了当前三维反演面临的数据量大、正演复杂的难题；构建了反演中时间常数向量的约束条件，采用最优化算法对反演问题进行迭代，使得反演过程向贴近于实际地下结构的方向优化。本发明提出的方法可在普通计算机上实现地下异常目标的快速三维反演，在实时瞬变电磁数据解释工作中具有重要应用前景。

主权项

一种基于不同约束条件的瞬变电磁快速三维反演方法，其特征在于，包括：步骤A：在地面上铺设发射装置和接收点，设定地下异常区域，将异常区域划分为立方体形状的微元，根据发射装置、接收点以及微元的几何参数计算几何耦合因子矩阵；所述几何耦合因子矩阵Gnk为：Gnk=B0,kVk3(b^k×r^nk)r^nk-b^k4πrnk3π210]]>上式中，表示第k个微元中心指向第n个接收点的单位方向矢量，表示入射到第k个微元的一次场的单位方向矢量，Vk表示第k个微元的体积，B0,k表示入射到第k个微元一次场幅度，rnk表示第k个微元到第n个接收点的距离；步骤B：发射装置发射电流信号，电流关断后，各个接收点采集磁场数据，然后采用均匀大地模型，将采集的磁场数据转换为视电导率深度图；步骤C：根据瞬变电磁一阶矩变换，基于视电导率深度图和测量磁场数据获取接收点处的异常区域的参考一阶矩；步骤D：构建反演中时间常数向量的约束条件；步骤E：基于异常区域的参考一阶矩及其误差、微元对应的时间常数向量以及几何耦合因子矩阵构建反演运算的目标函数；步骤F：基于微元对应的时间常数向量的约束条件，采用最优化算法对反演运算的目标函数进行迭代；以及步骤G：判断迭代后的目标函数是否收敛，若收敛，则保存最优化时间常数向量作为反演最终结果，即τ＝(τ1,τ2,…,τK)T，否则，返回步骤F执行，其中，τk是异常区域内第k个微元的电导率对应的时间常数，根据时间常数向量的反演最终结果得到异常体的位置和体积。