[发明专利]一种基于PDE的磁测数据等效源化极与类型转换方法

权利要求书

1.一种基于PDE的磁测数据等效源化极与类型转换方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取起伏观测曲面上的磁场数据d₀，并根据磁场数据所在区域的地形高度信息，建立地形起伏曲面；

S2、根据起伏观测曲面的高程信息以及设定的反演最大深度，确定网格剖分的空间范围，并根据地形起伏曲面，对所述空间范围进行连续的结构化非均匀网格剖分，进一步确定等效源反演网格空间；

S3、根据地磁场的磁倾角、磁偏角和磁感应强度，基于所述等效源反演网格空间对磁场数据d₀进行带深度规整化因子、正值约束项以及规整化项的PDE三维反演计算，得到磁异常体的多层等效源模型；

S4、给定不同的地磁极参数，利用多层等效源模型进行非线性PDE的磁场三维正演计算，得到磁场数据d₀的化极数据B_s′、磁异常体产生的磁异常总场数据、磁异常分量数据B_s以及磁梯度张量数据中的一种或多种；

步骤S3中，所述PDE三维反演计算的目标函数为：

其中，

B_s＝F(B₀,m)

m≥0

式中，φ表示优化目标，m表示输出的多层等效源模型的磁化率矩阵；F(·)表示多层等效源模型的正演计算，B_s表示正演操作得到的磁异常分量数据，T(·)表示磁异常分量数据到磁异常总场数据的转换函数；Q_x、Q_y、Q_z分别表示北向、东向及垂向上的插值函数；B₀表示地磁场强度矢量，由地磁场的磁倾角、磁偏角以及磁感应强度确定，B_0x、B_0y、B_0z分别表示其北向、东向及垂向分量；β表示预设的规整化因子；m_ref表示参考等效源模型的磁化率矩阵，W_r表示深度规整化因子；

所述多层等效源模型的模型深度面的层数大于3层。

2.根据权利要求1所述的基于PDE的磁测数据等效源化极与类型转换方法，其特征在于，所述深度规整化因子为：

其中，z表示等效源到地形起伏曲面的距离，z₀表示起伏观测曲面高度，r表示深度系数。

3.根据权利要求1所述的基于PDE的磁测数据等效源化极与类型转换方法，其特征在于，步骤S2中，所述网格剖分的空间范围包括上顶面和下底面，其中，所述上顶面为起伏观测曲面的最大高度所确定的平面，所述下底面为设定的反演最大深度所确定的平面。

4.根据权利要求3所述的基于PDE的磁测数据等效源化极与类型转换方法，其特征在于，步骤S2中，根据地形起伏曲面的最低点对网格剖分的空间范围进行划分，其中，对所述最低点以上的空间范围进行均匀网格剖分得到精细网格，对所述最低点以下的空间范围进行非均匀网格剖分得到扩展网格；进一步，所述地形起伏曲面至下底面之间的空间范围构成等效源反演网格空间。