[发明专利]一种物探数据正则化反演中先验边界结构全约束配置方法

说明书

本发明公开了一种物探数据正则化反演中先验边界结构全约束配置方法，首先根据边界两侧的介质信息量化正则化项的评价系数；然后依托先验结构信息，判断结构边界类型；根据不同结构类型，制定结构全约束评价系数配置组合；对特殊结构边界的评价系数配置进行校准；最后对结构全约束组装与格式标准化，形成包含先验结构全约束配置的正则化项，本发明提出了用先验结构信息提取结构全约束的方法，并将其带入物探数据反演中，以此来提高物探数据反演的准确性。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别是一种物探数据正则化反演中先验边界结构全约束配置方法。

背景技术

物探技术主要通过物理方法开展地球空间介质探测。因其探测结果具有连续性，可以大大提高工作效率，并降低成本，在煤、石油、金属等各种矿体资源探查、环境污染调查以及工程稳定性预报等方面应用广泛。物探技术通过测量目标物理场的空间和时间变化，并对大量的测量数据进行反演分析来推断目标体的介质分布。反演过程中常利用正则化方法，引入模型粗糙度来求解反演模型最优解。在探测目标区域无先验信息条件下，整个反演模型粗糙度默认设置为相同值，反演结果表现为光滑的模型。然而，大多数探测目标多为非均质体，因此相同的模型粗糙度会反演结果出现偏差。通常探测目标非均质性越强，这种缺陷越明显。因此，如何利用先验结构信息配置一个合理的模型粗糙度，进而提高物探数据反演的准确性是急需解决的问题。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种物探数据正则化反演中先验边界结构全约束配置方法。

为达到上述目的本发明采用的技术方案为：

本发明第一方面公开了一种物探数据正则化反演中先验边界结构全约束配置方法，包括以下步骤：

S1：根据边界两侧的介质信息量化正则化项的评价系数；

S2：根据先验结构边界信息，判断结构边界类型；

S3：根据不同结构类型，制定结构全约束评价系数配置组合；

S4：对特殊结构边界的评价系数配置校准；

S5：结构全约束组装与格式标准化，形成包含先验结构全束配置的正则化项。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述正则化项计算公式为：

；

式中，为正则化项；为正则化全局系数；为模型物理属性矩阵；

为模型初始物理属性矩阵；为矩阵转置；分别为元网格水平方向、竖直方向、第一类对角线方向和第二类对角线方向的平滑矩阵；

分别为单元网格水平方向、竖直方向、第一类对角线方向和第二类对角线方向的正则化项的评价系数，评价系数赋值类型分为1、三种，其中的值小于1，为了削减单元间的关联程度，的值大于1，为了增加单元间的关联程度，评价系数赋值1是为了保持常规的单元间的关联程度。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，的计算公式为：的计算公式为：，其中为同一物理场下边界两侧的介质的物理场特征值中的大值，其中为同一物理场下边界两侧的介质的物理场特征值中的小值，为校正系数，其值范围：。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述判断结构边界类型，具体包括：

根据结构边界走向与其经过单元网格在水平方向、竖直方向、第一类对角线方向和第二类对角线方向的逼近程度判断其结构边界类型；其中，所述结构边界类型分水平边界、竖直边界、第一类倾斜边界和第二类倾斜边界四种边界类型。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述判断结构边界类型，还包括：