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申请/专利权人：中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所

摘要：本发明公开了一种基于重力数据的地质体边界垂向信息识别方法及系统，通过获取含有观测面的重力数据和观测点距的文件，根据观测点距的文件构建重力数据的网格文件，获取地下空间反演剖分参数和先验密度参数，基于地下空间反演剖分参数和先验密度参数构建地下空间网格结构，并对地下空间网格结构进行加权分析得到地下空间的地质体边界垂向信息，基于重力物性反演框架构建边界加强函数作用于反演中的加权函数，从而实现对地质体地下物质分布特征的增强，采用多方向相关系数判别法实现线性特征的提取，可以对地质体边界垂向信息进行识别，有效地丰富了重力边界识别方法在地质解译中提供的地球物理证据信息，提高地质解译结果的可靠性。

主权项：1.一种基于重力数据的地质体边界垂向信息识别方法，其特征在于，包括以下步骤：获取含有观测面的重力数据和观测点距的文件；根据所述观测点距的文件构建所述重力数据的网格文件；获取地下空间反演剖分参数和先验密度参数，其中，地下空间反演剖分参数包括地下空间对应的坐标系中x方向的网格大小、z方向剖分的网格大小、x方向剖分的网格个数和z方向剖分的网格个数，每个剖分的网格大小与所述先验密度参数中的密度值相匹配；基于所述地下空间反演剖分参数和先验密度参数构建地下空间网格结构，并对所述地下空间网格结构进行加权分析得到地下空间的地质体边界垂向信息；对所述地下空间网格结构进行加权分析得到地下空间的地质体边界垂向信息，包括：构建地下空间网格结构中的第一任意点处的深度加权函数、边界增强加权函数和组合加权函数，以得到所述地下空间网格结构的整体组合加权函数；构建地面观测点中的第二任意点对应所述第一任意点的第一正演算子，以得到所述第二任意点对应所述地下空间网格结构的第二正演算子；根据第二正演算子构建数据加权函数并进行物性计算得到物性参数模型；采用线性特征增强算法加强所述物性参数模型中的线性信息得到重力数据边界的线性特征；构建增益项和组合综合垂向边界信息识别函数对所述重力数据边界的线性特征进行线性特征增强以完成地质体边界垂向信息识别；构建地面观测点中的第二任意点对应所述第一任意点的第一正演算子，包括：构建地面观测点中的第二任意点Q对应第一任意点P的第一正演算子Aq-p，以得到第二任意点Q对应所述地下空间网格结构的第二正演算子A，其中，Q的坐标为xq,z0，P的坐标为xp,zp，第一正演算子Aq-p的表达式为： 其中，G表示引力常数，取值为6.67×10-11m3kg·s2；则第二正演算子A的表达式为： 其中，dx表示x方向剖分的网格大小，dz表示z方向剖分的网格大小；根据第二正演算子构建数据加权函数并进行物性计算得到物性参数模型，包括：计算加权后的初始模型参数mw0，m0表示初始的地下空间每个剖分网格的密度值，则初始模型参数mw0的表达式为：mw0＝Wmm0·mpre8其中，mpre表示先验密度参数；计算加权后的正演算子Aw的表达式为： 则计算的物性参数Q、dw和q的表达式为： 其中，α表示正则化参数，dw表示加权后的观测数据，I表示单位矩阵，T表示转置运算；目标函数定义为：φ＝φd+αφm＝{Wd[Am-mpre-d-Ampre]}T{Wd[Am-mpre-d-Ampre]}+α[Wmm-mpre]T[Wmm-mpre]11计算目标函数φ对初始模型参数mw0的导数f0的表达式为：f0＝Qmw0-q12沿初始模型参数mw0的初始搜索方向f0作为目标函数φ中的最速下降方向d0，即d0＝f0，对应的初始搜索步长t0的表达式为： 其中，φm表示物性拟合函数，d0表示沿初始模型参数mw0的搜索方向，T表示转置运算，m表示地下空间每个剖分网格的密度值；采用线性特征增强算法加强物性参数模型mk中的线性信息得到重力数据边界medge的表达式为：medge＝Fedmk21其中，Fed表示针对重力数据进行边界位置计算识别的数学运算，medge表示重力数据边界位置的特征点；构建线性特征medge的增益项Wenhen_edge的表达式为： 其中，ε表示常数，值为0.00001；构建组合综合垂向边界信息识别函数Wver-edge-all以完成线性特征增强的表达式为：Wver-edge-all＝medge·Wenhen_edge23。

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百度查询： 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 一种基于重力数据的地质体边界垂向信息识别方法及系统