重磁高效率反演及交互建模软件开发.pdf
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1、第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW449重磁高效率反演及交互建模软件开发一李宗睿,马国庆,孟庆发,孙伯轩,何照坤,周建业吉林大学地球探测科学与技术学院,长春,130021注:本文为国家自然科学基金资助项目(编号:42074147;41674166)的成果。收稿日期:2023-04-10;改回日期:2023-04-30;责任编辑:刘志强。DOI:10.16509/j.georeview.2023.s1.195作者简介:李宗睿,男,1996 年生,博士,主要从事重磁数据处理研究;Email:。关键词:关键词:重磁
2、高效率反演;交互建模重磁物性反演能够直观地获得地下的密度和磁化率结构,对于资源勘查方面具有重要价值。而面向当前航空、船载以及卫星等大范围乃至整个星球尺度的大数据量重磁数据,需要高效率处理与解释软件作为支撑。为此我们开发一款重磁数据反演建模软件,实现重磁数据及其反演解释结构的传输、存储、管理、分析、计算、绘制,同时支持多种计算机语言的组件接口。其中针对传统重磁反演方法占用内存大、计算效率低的问题,我们研发了基于函数拟合和BTTB-FFT算法结构的高效率反演模块。对于重磁反演所获得的地下物性结构往往需要地质工作者进一步解释以获得可靠的地下构造及矿产分布,为此我们研发交互式三维建模模块。为矿产瓷源勘
3、查、预测及分析提供有效工具及技术支撑。1高效率重磁反演模块针对重磁物性反演占用内存大计算效率低的问题,研究一种高效率的重磁物性反演方法以满足当前大范围数据高效物性反演的需求,为深部资源勘查等问题提供有效技术支撑。传统的重磁物性反演方法是将地下研究区域剖分成一系列单元后计算每一个单元的物性(图1),因其需要依据重磁异常正演公式构建每一个剖分单元与每一个观测点对应关系的矩阵(即核矩阵),在实现大数据量精细反演时将占用大量内存且计算缓慢。(1)球坐标下函数拟合物性反演方法。相邻剖分单元的物性可以拟合成函数(图 1),且函数系数少于其所拟合剖分单元数,本方法在球坐标系下采用多项式函数拟合地下密度和磁性
4、分布,并形成相应的反演算法。(2)基于 FFT 的快速反演算法。传统反演均匀剖分时的核矩阵运算可以表示为卷积运算并通过 FFT 方法转换为波数域的乘积运算以提高计算效率。本项目拟在函数拟合反演算法的基础上推导实现这一运算进一步提高反演的计算效率。2可视化建模模块为实现重磁反演结果的有效解释建模,研发如下可视化建模模块:(1)数据可视化方面考虑二、三维反演结果可视化的需要,我们在 OpenGL 基础上开发出面向对象的三维图形/图像可视化类库。(2)软件中在交互建模过程按如下步骤实现:1导入重磁数据(可不导入);2反演或导入重磁反演结果以及重磁数据;3截取目标位置处的切片;4创建二维解释界面;5在
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