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本文提出了一种基于非结构化网格的海洋电磁有限单元正演算法.为了回避场源奇异性,文中选用二次场算法,将背景电阻率设置为水平层状且各向异性,场源在水平层状各向异性介质中所激发的一次场通过汉克尔积分得到.基于Coulomb规范得到二次矢量位和标量位所满足的Maxwell方程组,通过Galerkin加权余量法形成大型稀疏有限元方程,采用不完全LU分解(ILU)预条件因子的quasi-minimum residual(QMR)迭代解法对有限元方程进行求解得到二次矢量位和标量位;进而,利用滑动平均方法得到二次矢量位和标量位在空间的导数,由此得到二次电磁场;通过一维模型对算法的可靠性进行验证,与此同时,针对实际复杂海洋电磁模型,比较有限元模拟结果与积分方程模拟结果,进一步验证算法精度.若干计算结果均表明,文中算法具有良好的通用性,适用于井中电磁、航空电磁,环境地球物理等非均匀且各向异性介质中的电磁感应基础研究. 相似文献
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地磁数据在地震预报、空间天气监测、矿产资源勘查、地球深部构造探索等领域具有重要价值.但现有的地磁台站观测数据受到人文噪声污染的问题日益严重，给地球内部高精度成像带来了极大困难.为此，我们将深度残差网络(residual network, ResNet)与多元变分模态分解(multivariate variational mode decomposition, MVMD)引入到地磁信号的处理，提出一种新颖的多通道地磁信号处理方法.首先，利用深度残差网络对大量人工标记的数据集进行训练，得到基于残差网络的地磁信噪识别模型；然后，利用训练好的模型识别出观测信号中的含噪片段；之后，利用MVMD对含噪片段进行多通道的信噪分离，得到去噪后的片段；最后，用去噪后的片段代替原始观测信号中的含噪片段，得到完整的高质量信号.为验证方法的有效性，我们设计了仿真实验，结果表明所提方法可以将观测信号的信噪比提高约15 dB,相对于变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)、互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode ... 相似文献
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为了改进计算区域离散化问题,本文利用自适应非结构化网格有限单元法求解二维地电结构下大地电磁场满足的加权余量表达式。在有限元求解电磁场的过程中,网格剖分越精细、计算精度越高,计算量也会越大。此外,结构化网格难以适应任意地形以及复杂地质构造。而自适应非结构化网格在电性变化剧烈的区域会自动加密,在电性缓变的区域则生成粗疏的网格,从而优化网格质量与数量。因此,文中引入COMSOL Multiphysics软件,以实现若干地电模型的构建及非结构化自由四边形单元网格化。将网格数据信息导入本文算法,计算大地电磁场响应,并与解析解及数值解对比。结果表明,基于非结构化网格的正演模拟精度高、适应性强,为计算区域网格化提供了新的方法。 相似文献
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为了降低重力与磁法单独反演中的非唯一性问题，本文实现了一种基于Gramian约束的重磁三维联合反演算法.使用基于模型参数或其空间梯度的Gramian算子，将其添加到目标函数中，约束剩余密度与剩余磁化率模型参数或其梯度更具相关性.采用高斯-牛顿法对目标函数进行最优化求解，对求解方程进行了简化，节省内存并提高了计算效率.反演过程中使用对数法约束模型参数的上下界，使反演结果更符合真实地质情况.提出了新的模型更新步长计算策略，同时考虑了数据拟合与联合约束的影响，使联合反演更加稳定.通过三个数值模型验证了算法的可靠性，并进一步将该算法应用于加拿大McFaulds湖实测航空重磁数据.对比了反演结果切片并展示了交会图，联合反演得到的剩余密度与剩余磁化率的物性、梯度分布都比单独反演的相关性更强.联合反演提供了一个既能拟合数据又在一定程度上满足耦合条件的反演解.验证了所开发的联合反演算法在实际数据上的有效性与适用性. 相似文献
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