瞬变电磁扩散场到虚拟波场的精细积分变换算法

作者：鲁凯亮; 李貅^*; 戚志鹏; 樊亚楠; 周建美; 李文翰; 李贺; 张明晶; 王扬州

来源：地球物理学报, 2021, 64(09): 3379-3390.

• 瞬变电磁
• 虚拟波场
• 精细积分

现有的瞬变电磁解释与反演方法主要对电阻率参数进行解释,较难给出准确的地质构造信息.为了能够较多获得地质构造信息,可将瞬变电磁扩散场信号转换为虚拟波场信号,提高瞬变电磁法的分辨率.本文采用精细积分法,实现了瞬变电磁扩散场到虚拟波场的转换.将一个高度病态的线性方程组转换成求积分的过程,大大降低了解决病态问题的难度.积分步长以2的指数增加,在保证精度的前提下,具有极高的计算效率;设置合理的终止迭代条件,进一步提高本文方法的适用性.对典型地电模型的计算,表明本文方法具有较高的精度;减小两个波峰之间的距离,证明了本文方法具有较好的分辨能力;对含有噪声信号的扩散场进行波场反变换,证明了本文方法具有较好的抗噪性.最后计算三维模型和实测数据的虚拟波场,可以很好地反映出三维地质体的界面信息,证明本文方法稳定、可靠,可以对地下地质目标体的界面进行有效识别.本文方法相比预条件正则化共轭梯度法(PRCG),在计算效率方面提升了4倍左右;本文方法的相对误差在5%以内,而PRCG的最大相对误差可达40%～50%,精度最高可提升10倍;在分辨率与稳定性方面,也表现出较好的效果.

• 单位
  山东大学; 长安大学