[发明专利]一种断层几何反演方法、电子设备及可读存储介质

权利要求书

1.一种断层几何反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、构建断层初始模型：初始化断层深度和n条断层曲线，将初始化的参数用向量m进行表示；

S2、获取目标区域的观测数据，包括水平最大主应力、水平最小主应力、垂直主应力，以及断层上不同位置处的长期滑动速率；

S3、基于断层初始模型和观测数据建立正演模型和反演目标函数；

S4、采用梯度类方法对反演目标函数进行计算，在反演目标函数取最小值时得到优化后的向量m，进而得到更新后的断层模型，完成断层几何反演。

2.根据权利要求1所述的断层几何反演方法，其特征在于，步骤S1中断层曲线包括直线型曲线和反三角函数曲线中的至少一种；其中直线型曲线的表达式为：z(y)＝τ^*y；反三角函数曲线的表达式为：z(y)表示断层深度；τ^*为曲率参数；y为断层上某点到地表断层轨迹的水平距离；π为圆周率。

3.根据权利要求1所述的断层几何反演方法，其特征在于，步骤S3的具体方法包括以下子步骤：

S3-1、将断层初始模型离散为若干个断层单元；

S3-2、通过样条插值法获取每个断层单元的走向和倾角θ；

S3-3、根据公式：

并分别获取沿走向的单位向量和倾角的单位向量以及法向量

S3-4、根据公式：

σ＝R^TτR

获取第j个断层单元上的计算点的水平牵引力T₁^ij(m)和第j个断层单元上的计算点的沿倾角牵引力其中σ为区域应力张量；R为旋转矩阵；(·)^T表示矩阵的转置；τ＝diag{τ_H,τ_h,τ_v}；diag{·}为diag函数；τ_H为水平最大主应力；τ_h为水平最小主应力；τ_v为垂直主应力；

S3-5、构建正演模型：

T₁(m)＝[T₁¹(m),T₁²(m),...,T₁ⁱ(m),...]

其中T₁(m)为沿着走向的综合牵引力；T₂(m)为沿着倾角的综合牵引力；T₁ⁱ(m)为第i个沿着走向的综合牵引力；为第i个沿着倾角的综合牵引力；W_j为第j个断层单元上的计算点的权重系数；N为计算半径内的权重点个数；为第n条断层曲线；h₀为断层深度；cos(·)为余弦函数；r_j为观测点与断层单元之间的距离；R_j为积分半径；π为圆周率；

S3-6、构建反演目标函数：

ψ(m)＝||αT₁(m)-V₁||²+||αT₂(m)-V₂||²+λ||Lm||²

其中ψ(m)为目标函数，在ψ(m)取最小值时获取对应的向量m；α为常数；V₁为观测点水平长期滑动速率；V₂为观测点垂直长期滑动速率；λ为正则化参数，λ0；L为一阶差分算子。

4.根据权利要求3所述的断层几何反演方法，其特征在于，步骤S4中梯度类方法包括共轭梯度法和拟牛顿法。

5.一种电子设备，其特征在于，包括

存储器，存储有可执行指令；以及

处理器，被配置为执行存储器中可执行指令以实现权利要求1～4中任一项断层几何反演方法。

6.一种可读存储介质，其上存储有可执行指令，其特征在于，可执行指令被处理器执行时实现权利要求1～4中任一项断层几何反演方法。