[发明专利]一种航空-地面-井中磁异常数据协同三维反演方法

说明书

一种航空‑地面‑井中磁异常数据协同三维反演方法，选择地面化极磁异常数据为观测数据加入到目标函数的数据拟合项中，将航空化极磁异常数据、井中磁异常模量数据作为加权信息加入到目标函数的模型拟合项中，从而实现航空、地面、井中磁数据的协同反演建模，利用航空化极磁异常数据提取磁性地质体的水平分布特征，利用井中磁异常模量数据提取磁性地质体的垂直分布特征，从而建立包含垂直、水平特征的组合模型加权函数，该组合模型加权函数与常规加权函数相比，针对性强、灵活性好。将该组合模型加权函数应用到地面化极磁异常数据三维反演中，可实现航空‑地面‑井中磁异常数据协同三维反演，从而提高三维反演的准确性。

技术领域

本发明属于磁力勘探技术领域，涉及一种空中-地面-井中磁异常数据协同三维反演方法。

背景技术

常规的磁异常数据三维物性反演技术固有多解性(Blakely.1996.Potentialtheory in gravity and magnetic applications.Chambridge University Press.)，厚覆盖区磁铁矿埋藏深度大，信号弱，使反演的多解性进一步加剧。对于厚覆盖区的深埋磁铁矿体三维反演建模问题，如何降低反演多解性、提高反演准确性是关键(Gao etal.2021.The estimation of magnetite prospective resources based onaeromagnetic data:a case study of Qihe area,Shandong province,China.Remotesensing.)。厚覆盖区地质勘探工作开展难度大，因此，先验的地质信息少。综合利用航空、地面、井中等多平台测量的磁异常数据，多方位、多角度的约束目标体，实现多平台测量的磁异常数据协同反演地下目标体，可降低反演的多解性、提高反演的准确性(Fedi et al,2005.Analysis of depth resolution in potential-field inversion[J].Geophysics,70(6):A1-A11；王泰涵等.2020.空-地-井重力异常正则化协同密度反演方法.地球物理学报,63(07):2737-2750)。常规的航空、地面、井中磁异常数据协同反演方法的理论基础是：航空、地面、井中磁异常数据分别可与地下目标体的磁化强度建立欠定的线性方程组，理想情况下，将这些欠定方程组组合成一个大的方程组，方程个数增多，多解性减少。但是，对于实测数据资料，这种常规的协同反演方法往往不能提高反演结果的准确性，还存在数据拟合效果差以及难以平衡各数据对反演的贡献程度等问题。为了解决这个问题，本发明提出一种航空、地面、井中磁异常数据协同三维反演方法，该方法将航空、井中磁异常数据作为加权信息引入到地面磁异常数据三维反演中，实现了航空-地面-井中磁异常数据的协同三维反演。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提出航空-地面-井中磁异常数据协同三维反演方法。

发明思想是：以航空、井中磁异常数据为加权信息，以地面磁异常数据为主要观测数据，反演地下磁性地质体的三维结构和物性分布。首先，利用航空化极磁异常数据提取磁性地质体的水平分布特征，利用井中磁异常模量数据提取磁性地质体的垂直分布特征，从而综合建立包含垂直、水平特征的组合模型加权函数，该组合模型加权函数与常规加权函数相比，针对性强、灵活性好；将该组合模型加权函数应用到地面化极磁异常数据三维反演中，可实现航空-地面-井中磁异常数据协同三维反演，从而提高三维反演的准确性。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种空中-地面-井中磁异常数据协同三维反演方法，包括以下步骤：

a、利用航空化极磁数据d_a建立水平加权函数矩阵W_h，其对角线元素表达式为：