一种体积坐标降维的三维大地电磁离散余弦稀疏反演方法

    公开(公告)号:CN119251434B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202411764740.2

    申请日:2024-12-04

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及地球物理电磁法反演处理技术领域,具体涉及一种体积坐标降维的三维大地电磁离散余弦稀疏反演方法。获取大地电磁阻抗观测数据建立非结构四面体网格三维模型;对非结构四面体网格三维模型中的每个单元施加均匀半空间的电性参数作为反演初始模型;构建其在稀疏空间中的等效参数模型以构建反演目标函数;进行正演迭代计算电磁阻抗响应,利用有限内存拟牛顿法迭代更新等效参数模型;直到非结构四面体三维模型正演响应满足迭代终止条件或达到最大迭代次数时终止反演。本发明利用体积坐标能够灵活地构建正演和反演的空间映射关系,并通过离散余弦稀疏变换减小了模型空间,从而一定程度减小欠定性,提高了大地电磁三维反演的收敛性和效率。

    一种体积坐标降维的三维大地电磁离散余弦稀疏反演方法

    公开(公告)号:CN119251434A

    公开(公告)日:2025-01-03

    申请号:CN202411764740.2

    申请日:2024-12-04

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及地球物理电磁法反演处理技术领域,具体涉及一种体积坐标降维的三维大地电磁离散余弦稀疏反演方法。获取大地电磁阻抗观测数据建立非结构四面体网格三维模型;对非结构四面体网格三维模型中的每个单元施加均匀半空间的电性参数作为反演初始模型;构建其在稀疏空间中的等效参数模型以构建反演目标函数;进行正演迭代计算电磁阻抗响应,利用有限内存拟牛顿法迭代更新等效参数模型;直到非结构四面体三维模型正演响应满足迭代终止条件或达到最大迭代次数时终止反演。本发明利用体积坐标能够灵活地构建正演和反演的空间映射关系,并通过离散余弦稀疏变换减小了模型空间,从而一定程度减小欠定性,提高了大地电磁三维反演的收敛性和效率。

    一种评价卫星轨道高度变化对感应磁场影响的方法

    公开(公告)号:CN118410270B

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410788313.1

    申请日:2024-06-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及地球物理卫星磁测技术领域,具体涉及一种评价卫星轨道高度变化对感应磁场影响的方法。建立全球一维电导率模型,通过正演获取不同卫星轨道高度上的传递函数;通过最小二乘原理拟合实测数据,估算得到不同阶次的表征内外源场强度的内外源系数的时间序列;根据多阶内外源系数的平均值进行外源场及其感应磁场的正演计算;依据卫星的飞行高度对实测数据进行分段,分别利用每个高度段的内外源系数计算传递函数C‑响应、Q‑响应,总结卫星轨道高度变化对感应磁场的影响规律。本发明提出的方法能够为地球物理卫星的轨道高度设计提供参考。

    一种基于多尺度分析的航空电磁三维随机反演方法

    公开(公告)号:CN118566993A

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202411001014.5

    申请日:2024-07-25

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了涉及地球物理航空电磁的反演技术领域的一种基于多尺度分析的航空电磁三维随机反演方法,在正演中基于压缩感知算法进行随机采样,将在采样点处的响应重构为所有测点处的正演响应,从而降低计算复杂性,提高计算速度,在反演中,将模型转换到稀疏域获得不同尺度、不同方向的剪切波系数,并将其作为待反演参数构建目标函数,通过最小化目标函数获得梯度和Hessian矩阵,这一过程中利用随机采样点响应计算得到按列缺失的灵敏度矩阵,在反演迭代过程中,重新进行随机抽样以避免采样偏差,通过从粗到细逐一尺度反演,获得空间不同尺度信息从而对规模不同、埋深不同等多个地质目标体均实现有效刻画。

    一种评价卫星轨道高度变化对感应磁场影响的方法

    公开(公告)号:CN118410270A

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202410788313.1

    申请日:2024-06-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及地球物理卫星磁测技术领域,具体涉及一种评价卫星轨道高度变化对感应磁场影响的方法。建立全球一维电导率模型,通过正演获取不同卫星轨道高度上的传递函数;通过最小二乘原理拟合实测数据,估算得到不同阶次的表征内外源场强度的内外源系数的时间序列;根据多阶内外源系数的平均值进行外源场及其感应磁场的正演计算;依据卫星的飞行高度对实测数据进行分段,分别利用每个高度段的内外源系数计算传递函数C‑响应、Q‑响应,总结卫星轨道高度变化对感应磁场的影响规律。本发明提出的方法能够为地球物理卫星的轨道高度设计提供参考。

    一种非结构网格三维电磁反演平滑正则化方法

    公开(公告)号:CN115755199B

    公开(公告)日:2024-12-20

    申请号:CN202211282575.8

    申请日:2022-10-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种实用的非结构网格三维电磁反演平滑正则化方法,包括:获取实测电磁数据;应用平滑正则化算子构建三维电磁反演正则化目标函数,其中,平滑正则化算子基于对数约束域下的模型参数向量构建;正演计算当前地质模型的电磁响应数据;结合电磁响应数据和实测电磁数据计算三维电磁反演正则化目标函数相对于对数约束域下的模型参数向量的一阶偏导,得到当前地质模型的梯度;根据当前地质模型的梯度更新对数约束域下的模型参数向量;将更新的模型参数向量转换成非对数约束域的模型参数;迭代反演,直到满足迭代终止条件,输出最终更新的模型参数。该方法保证利用非结构四面体网格进行三维电磁反演的稳定性、收敛性、实用性以及提高反演效率。

    基于形变八叉树的多尺度有限元航空电磁三维正演方法

    公开(公告)号:CN118734649A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202410886761.5

    申请日:2024-07-03

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及地球物理电磁计算领域,具体涉及一种基于形变八叉树的多尺度有限元航空电磁三维正演方法。设计航空电磁三维正演模拟的复杂模型,利用八叉树网格对均匀半空间模型进行剖分;计算细尺度八叉树网格的系数矩阵和右端向量合成大型线性方程组;在粗尺度八叉树网格内部构建多尺度基函数并合成插值算子,对大型线性方程组进行降维处理得到多尺度有限元目标方程组;利用直接求解器对多尺度有限元线性方程组进行求解得到粗尺度八叉树网格棱边上的电场;根据粗尺度八叉树网格棱边上的电场与插值算子得到接收点处磁场值。本发明利用八叉树网格有效减少了无效网格数量,精确模拟复杂模型航空电磁响应,降低正演方程未知解数量,进而提高航空电磁三维数值模拟的计算效率。

    一种卫星HPM载荷三轴角度非线性变化的磁场数据校正方法

    公开(公告)号:CN118671849A

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202411146700.1

    申请日:2024-08-21

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于地球物理卫星磁测数据处理技术领域,为一种卫星HPM载荷三轴角度非线性变化的磁场数据校正方法,包括获取的卫星矢量磁强计记录的地磁场三分量数据和卫星标量磁强计所记录的标量总磁场数据,得到残差数据,计算全球经纬度坐标下的每度带的原始平均残差,对原始平均残差运用曲波调平方法,得到调平平均残差,将原始平均残差与调平平均残差作差得到数据调平增量;从卫星矢量磁强计记录的地磁场三分量数据中去除内源场数据,得到外源场的地磁场三分量数据;构建一维线性超定方程组;对全球范围内的网格进行迭代求解,得到经过校正后的外源场三分量矢量数据。本发明解决CSES卫星矢量磁测数据记录偏差相关问题。有效提高CSES磁矢量数据质量。

    基于压缩感知重构的大地电磁数据反演方法

    公开(公告)号:CN115563791B

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202211258637.1

    申请日:2022-10-14

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于压缩感知重构的大地电磁数据反演方法,包括以下步骤:获取随机测点分布采集的大地电磁数据,并将大地电磁数据处理成电磁阻抗数据后,对电磁阻抗数据进行分类整理;采用基于曲波变换的压缩感知重构方式对整理后的每类电磁阻抗数据进行从随机测点分布到规则测点分布的数据重构,得到重构电磁阻抗数据;以重构电磁阻抗数据作为观测电磁数据进行大地电磁数据反演计算。该大地电磁数据反演方法提升了大地电磁勘探的工作效率,并保证反演的收敛速度和结果的分辨率。

    一种基于混合正则化的航空电磁数据反演方法

    公开(公告)号:CN118091774A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410158123.1

    申请日:2024-02-04

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于混合正则化的航空电磁数据反演方法,包括以下步骤:获取航空电磁数据并进行预处理后作为观测电磁数据;根据观测数据分布初始化用于反演的电阻率模型,同时设置剪切波系统参数;依据基于剪切波系统参数生成的剪切波变换算子构建剪切波系数正则化项,并构建包括剪切波系数正则化项、全变差正则化项以及数据拟合项构建航空电磁三维混合正则化反演的目标函数;依据目标函数、观测电磁数据以及电阻率模型进行航空电磁数据反演。该方法结合稀疏正则化反演和全变差正则化反演可以显著提升航空电磁勘探方法的反演结果的分辨率。

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