基于位场分离与延拓的视密度反演

由于目前计算机内存和速度的限制,在对大面积重力资料进行三维密度反演时,已有的反演方法很难奏效.文中提出了一种基于位场分离与延拓的视密度快速反演方法:首先应用场分离的切割法对平面上的重力场进行不同深度层源的切割分离;然后运用大深度向下延拓方法将各层的场延拓至相应的深度;最后反演出各深度层的密度.反演得到的密度是各深度层密度的近似分布,称为视密度反演.本反演方法克服了传统已有方法计算时间特别长、解稳定性差的缺点,在主频1.99 GHz的微机上,反演128×128×10个密度值的计算时间小于20 s,理论模型和实际资料的应用表明反演具有较好的效果.

将航磁异常从飞行高度向下延拓至地形线

采用等效源法和边界单元法相结合的方法 ,将航磁异常从飞行高度向下延拓至地形线 ,以增加磁异常的强度 ,减少漏掉磁异常的机率 .模型检验表明 。

切割法在陆东地区磁异常解释中的应用

在准噶尔盆地陆东地区的某些井中已发现有价值的油气,而且与火山岩有关。该地区的磁异常主要由火山岩引起,但当磁性体相距不远时,磁异常会互相重叠,在磁异常图上很难将它们区分开来。因此,该地区的已知含油、气井,在磁异常图上与磁异常并不对应。为此,采用切割法对磁力资料进行了处理,将不同来源的磁异常分离开来,用区域场代表深部磁性体的异常,局部场代表浅部磁性体的异常。在切割半径为4 km的局部异常图上,很清楚地显示出原来与磁异常对应关系不明显的含油、气井,均位于局部异常的边缘,这表明含油、气井的分布规律与一定埋深的火山岩边缘有关。

普光气田重力异常的视密度反演

普光气田是我国近年发现的最大气田.根据气田储层和盖层的岩石密度,估算普光气田上约有零点几毫伽量级的重力异常.但由于区域场和其他岩石的影响,气田的负异常受到严重的干扰.我们使用基于位场切割分离和位场大深度向下延拓的视密度反演新方法,在普光气田上得到明显的负密度异常.在川东北其他一些气田上,也得到负密度异常.根据视密度反演结果,对川东北的含气远景区做了预测.

从航磁资料延拓出海面磁场

因延拓深度有限,现有的位场向下延拓方法不能从航磁资料向下延拓出海面的磁场.位场大深度向下延拓方法——迭代法,可以从航磁资料向下延拓出海面的磁场,得出与航磁同比例尺的海面磁力图,可大大提高海洋磁测成果的综合利用率.介绍了迭代法位场延拓原理.用迭代法对实际资料进行了处理,讨论了误差产生的原因.对比了迭代法与快速傅立叶变换法(FFT)在位场向下延拓中的效果,迭代法显著优于FFT法.

电导率分块连续变化的二维MT有限元模拟（Ⅰ）

用有限元法进行电导率分块连续变化的二维大地电磁的模拟。本文第一部分给出有限元法系数矩阵的计算公式，可用于编制有限元法的计算程序。模型上的计算结果和计算精度的分析将在本文的第二部分介绍。

位场曲化平的插值-迭代法

将起伏曲面B上的位场向下延拓至曲面最低点的平面A的插值-迭代法步骤是:1)将曲面B上的场值放置在水平面A上具有相同水平坐标的点上,作为A上的初值;2)用若干水平面切割B,从A的初值,用快速傅里叶变换法(FFT)向上延拓出这些平面的场值,用插值的方法从这些平面的场值计算曲面B的场值;3)根据B上的实测值与计算值的差值,对A上的值进行加权改正;4)重复步骤2)和3),直到B上的差值小到可以忽略.这种插值-迭代法具有高的计算速度,比通常的FFT法延拓得更深,可以超过10倍点距.文中给出计算实例.

新疆色尔特能地区视密度和视磁性的反演

将起伏地形上测量的重力异常和磁异常,延拓至平均水平面;对平面上的场进行不同深度层源的切割分离;再将各层的场向下延拓至相应的深度,并反演出该深度层的密度和磁化强度结构。以此得到的密度和磁化强度,反映该深度层密度和磁性的近似分布,称为视密度和视磁性反演。本方法反演速度很快,在主频1.73 GHz的微机上,完成71×81数据点反演的计算时间为10s。这里以新疆色尔特能地区的实例说明这种方法的反演效果。

用边界单元法模拟二维地形对大地电磁场的影响

本文用边界单元法模拟二维地形对大地电磁场的影响.首先用格林公式将二维大地电磁的边值问题转变成积分方程,然后用边界单元法解积分方程,得到地形上的大地电磁场和它的法向导数,由此可计算电阻率.与有限单元法相比,本方法剖分后的地形与实际地形的拟合程度高,向计算机输入原始数据的工作简单,可以在微机上计算地形引起的视电阻率.本方法适合于在野外生产现场进行大地电磁法的地形改正.计算表明,地形对H_x型波的影响比对E_x型波严重得多;随着周期的增长,地形对H_x型波的影响变得稳定.

大地电磁一维连续介质反演的曲线对比法

根据电磁波的传播特性，把视电阻率随周期变化的曲线转化为电阻率随深度变化的曲线，并以此作为初始反演的地电模型．通过初始地电模型得到的视电阻率曲线与真实模型的视电阻率曲线的对比，对初始地电模型的电阻率值进行校正．校正后的反演模型的视电阻率曲线与真实模型的视电阻曲线的拟合程度有所提高．然后如此反复进行多次校正，获得与真实模型更为接近的反演模型，反演的拟合误差一般小于ｌ％．模型试验和实际例子表明，该方法的拟合程度优于Ｂｏｓｔｉｃｋ法．

重力异常三维反演——视密度成像方法技术的应用

将起伏地形上测量的重力异常,延拓至平均水平面;对平面上的重力场进行不同深度层源的切割分离;再将各层的重力场向下延拓至相应的深度,并反演出该深度层的密度结构。以此得到的密度,反映该深度层密度的近似分布,故称为视密度成像。在重力场的曲面向下延拓过程中,采用了新的延拓方法———迭代法,延拓深度大,延拓过程稳定;且不需解线性代数方程组,避开了制约三维反演实用化的计算时间的瓶颈问题。在主频1.73 GHz的微机上,完成71×81数据点反演的计算时间为10 s。以新疆一个地区的实例说明这种方法的反演效果。

电导率分层连续变化的水平层的大地电磁正演

用有限单元法进行电导率分层连续变化水平层的大地电磁正演计算，与解析法的计算结果进行对比，两者非常符合．算例表明，地表浅部岩层电导率的不均匀性对大地电磁测深曲线的高频段有较大影响．

起伏地形位场快速延拓新方法

将起伏地形上的测点垂直投影至水平面上,并将地形上的位场u放在水平面的对应点上,这样就有一个平面上的假想位场u。用快速傅立叶变换（FFT）计算平面位场的垂向导数 u/ n,将这个垂向导数移至地形的对应点上,近似作为地形上的位的垂向导数 u/ n。根据Green公式,从地形上的位u和位的法向导数 u/ n,用积分的方法可计算地形上部任一点的位。在计算出地形上部一个平面上的位后,可用FFI迅速计算其它平面的位,包括与地形相交的平面上的位。在通常的位场延拓方法中,如用等效源法解一个线形代数方程组要需用很大内存量,要耗去大量计算时间。本方法的主要特点是省略了解线形代数方程组的步骤,从而大大节约计算时间。模型计算表明,本方法的计算精度是令人满意的。用本方法对航磁实际资料进行延拓,取得较好的效果。

电阻率法中求解异常电位的有限单元法

本文给出求解电阻率法的异常电位的有限单元法．将异常电位与正常电位相加，得总电位．用这种方法得到的总电位比直接求总电位的精度高很多．

大地电磁H_x型波二维地形改正的方法与效果

用边界无法计算大地电磁Hx型波二维地形影响，并用有限元法计算了起伏地形下水平层状介质的大地电磁响应，用边界元法的结果对畸变后的大地电磁响应进行地形改正，基本恢复了水平地形下层状介质的大地电磁响应的特点．本文给出了物理意义明确、形式简单的视电阻车和阻抗相位地形改正公式．

位场延拓的积分-迭代法

本文介绍一种新的位场延拓方法———积分-迭代法.将起伏面上的实测位场值,垂直投影至起伏面下部的一个水平面上,作为该水平面上的位场初始值.根据该水平面上的初始值,用积分方法计算起伏面上的位场值.用起伏面上的实测值与计算值的差值,对水平面上的位场值进行校正.如此反复迭代,直至起伏面上的实测值与计算值的差值小到可以忽略.有了水平面上的位场值后,就可以用积分的方法或其他方法计算水平面以上的任意曲面或水平面的位场值.该方法原理简单,不用解线性代数方程组,有较高的计算速度.它特别适用于位场向下延拓,有良好的延拓效果.本文还介绍了积分迭代法的应用实例.

迭代法与FFT法位场向下延拓效果的比较

将水平观测面上的实测位场值,垂直投影至下部的延拓水平面上,作为该水平面上的位场初始值.根据该水平面上的初始值,用快速傅里叶变换(FFT)的方法向上延拓计算观测面上的位场值.用观测面上的实测值与计算值的差值,对延拓面上的位场值进行校正.如此反复迭代,直至观测面上的实测值与计算值的差值小到可以忽略.这种空间域的迭代法原理简单,不用解线性代数方程组,有较高的计算速度和良好的延拓效果.本文用迭代法对模型数据和实际数据进行向下延拓,对比了迭代法与常规的FFT法在位场向下延拓中的效果,迭代法显著优于FFT法.

磁场总梯度切线法反演二维磁性体的参数

将实测的T异常，转换成总梯度异常，我们称之为TT异常。文中介绍的板状体的TT异常具有许多特点：1）与磁化方向无关；2）与地磁场倾角无关；3）曲线形态简单，近似对称；4）横向分辩率高。我们用切线法对TT曲线反演求板状体的顶面深度和磁化强度。在TT曲线上，切线法的截距与板状体顶深的关系文中作了详尽讨论并绘出了误差范围。本方法的计算速度比较快，对于一条500个点左右的剖面，用AT级微机反演深度的时间约为15秒。

电阻率法二维地形改正的地质效果

作者对二维电阻率地形改正边界元法某些算法作了改进,大大减少了计算量,取得了较好的地质效果,可直接用于生产并可在微型计算机上实现.

点源二维电场中纵剖面上电位的计算

将总电位ν分解为正常电位．ｕｏ和异常电位ｕ·本文绘出点源二维电场中，异常电位ｕ的傅氏变换Ｕ的变分方程，以及点源二维电场地形影响的异常电位ｕ的傅氏变换Ｕ的积分方程，前者可用有限单元法求解，后者可用边界单元法求解．根据电源点的Ｕ的傅氏反交换，解决了前人尚未解决的直接计算点源二维电场中纵剖面（通过电源点、平行走向的剖面）的电位问题．