基于相关分析的混沌—粒子群重、磁联合反演

【摘要】：重力勘探和磁法勘探都是基于位场特性进行工作的地球物理方法。目前,我们所面对的勘探目标要比以前更加复杂和困难,使用单一的重力或磁测手段存在某些局限性难以得到高质量的反演资料,使用其他方法给予相关辅助是十分必要的。其中,联合反演是提高地球物理反演精度最重要手段。联合反演就是在已有几种基于相同或不同物性的观测数据类型,通过其内在联系,联合两种或两种以上数据求得同一个地下地质和地球物理模型。 重、磁场都是位场,在正、反演很多方面都有一定的内在联系,其中相关分析是其中的一个重要纽带,基于位场的相关特性,对重磁异常运用泊松公式(及推广的泊松公式)进行分析,可以得到很多有意义的描述地质体特性的物理量,其中利用磁异常推导出的磁源重力异常给出了重、磁相关条件下、无探测获取重力异常的方法。得到的重力异常即可以应用于协助磁异常进行分析,也可以用于反演提供直观的模型结果。 粒子群优化算法是从模拟鸟群有序而不可预测的运动中得到启发,将群体中的个体看作多维搜索空间中一个粒子,分别代表问题的每一个可行解,具有位置和速度两个属性。粒子根据本身及其他粒子的飞行经验进行更新,即每个粒子通过追踪自身最优和群体最优值来不断修正自己的位置和速度,粒子的优劣程度通过粒子位置对适应度函数值来评价。粒子群优化不需要导数信息,只要问题能求出适应度值,就可以通过粒子自身的寻优过程求解。 本文拟设计模型,通过对磁异常的计算得到磁源重力异常,并用粒子群算法对这两种数据进行联合反演。分别计算不同相关系数下重、磁联合反演的各自效果,并讨论在剩余密度变化的时候联合反演结果的分辨能力。力求对这种反演模式下进行规律性的探索和总结,给应用于实践提供一定理论依据。