[发明专利]一种重力及梯度异常正演方法

说明书

本发明涉及重力勘探技术领域，特别涉及重力及梯度异常正演方法，本申请采用的技术方案是一种重力及梯度异常正演方法，包括以下步骤：建立模型空间，选取子空间，计算子空间重力异常体的格架函数并储存该格架函数；对部分模型空间中的异常体剩余密度赋值；确定观测点与该长方体的相对位置关系；根据相对位置关系并利用平移等效性同时调用格架函数，代数求和获得该长方体单元对观测点的剩余密度异常体；计算整个模型空间对该观测点的重力异常体；对部分模型空间中的异常体剩余密度赋值时，确定后计算子空间；计算子空间只限于子空间内的网格点在观测点产生的异常体值。本重力及梯度异常正演方法可有效提升了重力正演的速度。

技术领域

本发明涉及重力勘探技术领域，特别涉及重力及梯度异常正演方法。

背景技术

现有的重力勘探正演计算中，常用等距网格线将模型剖分成若干个长方体单元，然后计算每一个长方体单元对观测点的异常体，再将所有长方体单元对观测点的异常体求和，即为整个模型体对观测点的异常体。这其中存在大量重复的计算，导致数值模拟及反演效率大大降低。

《地球物理学报》2003年02期公开了姚长利等“重磁遗传算法三维反演中高速计算及有效存储方法技术”，以三维密度模型的正演公式说明剖分模型的正演情况，利用对称互换性与平移等效性简化网格点对观测点的异常体值的计算，极大地提高了计算效率，实验结果得到了比较好的效果。

《地球物理学进展》2012年02期公开了陈召曦等“重磁数据三维物性反演方法进展”，介绍了等效存储几何格架技术并推导了基于网格点格架的对称互换性与平移等效性的公式，并将两个公式合并来简化运算。利用该技术，计算完每一层的第一个网格单元的几何格架值，可以通过合并后的公式得出所有网格单元的几何格架值，这样可以节省大量的计算量和存储量，为反演奠定基础，实验结果得到了比较好的效果。

申请号2019112091127，公开了一种基于网格点格架函数的重力异常体及梯度异常体的正演方法，包括以下步骤：步骤1：开始；步骤2：剖分模型空间，对异常体剩余密度赋值；步骤3：分别计算重力异常体和梯度异常体的格架函数；步骤4：判断观测点与长方体单元相对位置；步骤5：利用对称互换性和平移等效性；步骤6：调用重力异常体和梯度异常体的格架函数；步骤7：代数求和获得该长方体对该观测点的重力异常体以及梯度异常体；步骤8：得出整个模型体对该观测点的重力异常体和梯度异常体；步骤9：计算平面内的循环全部完成；步骤10：得出结果。本发明解决了现有计算方法计算效率不高的问题。

在应用原有的重力正演方法进行重力正演时，虽然应用格架函数的方法对其正演速度进行了提升，但格架函数仍存在着计算量大、运算速度慢的问题。因此对大规模的地下半空间进行重力异常体的正演或大尺度的数据集建立速度问题还需要一定的改进。

发明内容

本发明提供了一种可有效提升了重力正演的速度，使大规模数据集的建立成为可能的重力及梯度异常正演方法。

为了实现上述目的，本申请采用的技术方案是一种重力及梯度异常正演方法，包括以下步骤：

获取格架函数并储存该格架函数；

建立模型空间，对部分模型空间中的异常体剩余密度赋值；

确定观测点并确定该观测点周围选取的计算格架函数的范围，该范围形成一长方体，确定观测点与该长方体的相对位置关系；

根据所述相对位置关系并利用平移等效性同时调用格架函数，代数求和获得该长方体单元对观测点的剩余密度异常体；

计算整个模型空间对该观测点的重力异常体；

循环全部完成，得出工作区的磁张量异常体；

其特征在于，在建立模型空间，对部分模型空间中的异常体剩余密度赋值时，对模型空间中某一部分进行选取以形成子空间，确定后计算子空间；获取格架函数为计算子空间重力异常体的格架函数并储存该格架函数；