本發明公開了一種基于大地電磁和直流電阻率數據的聯合反演方法，包括：根據觀測數據確定反演區域，并進行剖分得到初始網格，設定反演參數向量的初值；基于反演參數向量的當前值進行高斯?牛頓反演迭代計算出模型改變量以及線性搜索步長，再計算出反演參數向量的迭代更新值；判斷是否達到反演終止條件，若未達到，進行下一次迭代；若達到，判斷是否達到漸進網格反演終止條件，若達到，反演結束；若未達到，對網格單元進行細化剖分并更新反演參數向量值，再返回進行高斯?牛頓反演迭代，直至反演結束。本發明研發出反演網格自適應調整的聯合反演技術，有效地降低大地電磁法和直流電阻率數據的聯合反演解釋的多解性難題，提高聯合解釋準確度。

技術領域

本發明涉及到應用地球物理領域，尤其是涉及一種基于大地電磁和直流電阻率數據的聯合反演方法。

背景技術

在應用地球物理勘探領域，大地電磁法法(MT)和直流電阻法(DC)被廣泛應用到礦產資源勘探中，并且應用效果顯著。但是，單一的大地電磁法法或直流電阻法方法難以避免反演多解性問題，影響資料解釋的準確度，從而衍生出了聯合反演解釋技術。聯合反演能夠可有效降低反演的多解性，提高資料解釋的精度和可靠性。除此之外，傳統聯合反演方式大多數都是在固定的正反演網格下進行，這技術給資料解釋帶來極其的不穩定性。這是因為高精度的正演算法是進行反演前提條件，要獲取高精度的正演結果勢必會造成網格密度的增加，從而導致反演的網格單元數急劇增多，從而加重了反演的多解性；其次，倘若降低反演網格的密度來降低反演的多解性，勢必影響正演求解精度，從而影響反演結果的準確度。因此，傳統聯合反演方式中選用固定的正反演網格，其中，若設定的網格密度低會降低反演結果的準確度，若設定的網格密度過高，會加重反演的多解性，如何獲取到合適的網格密度是亟待研究的。

發明內容

本發明的目的是提供了一種基于大地電磁和直流電阻率數據的聯合反演方法，具體提供了一種反演網格自適應調整的聯合反演技術，構建由粗網格到細網格的漸進網格的反演策略，極大改善了反演網格和正演網格之間平衡性，以及有效降低反演面臨多解性難題。

其中，本發明提供的一種基于大地電磁和直流電阻率數據的聯合反演方法，包括如下步驟：

步驟S1：采集觀測點的觀測數據，所述觀測數據包括大地電磁法觀測的視電阻率和相位以及直流電阻率法觀測的視電阻率；

步驟S2：根據觀測數據確定反演區域，并對所述反演區域進行剖分得到初始網格，并設定所述初始網格對應的反演參數向量的初值，所述反演參數向量的元素值與網格單元的電阻率值相關；

步驟S3：基于反演參數向量的當前值進行高斯-牛頓反演迭代計算出模型改變量以及線性搜索步長，再根據模型改變量以及線性搜索步長計算出反演參數向量的迭代更新值；

其中，所述高斯-牛頓反演迭代對應的方程、線性搜索步長、以及迭代更新值的公式如下：

m_k+1＝m_k+λδm_k

式中，J_k為第k次對應的雅克比矩陣J，J_k(MT)為觀測數據中大地電磁法數據對第k次迭代對應的反演參數向量的偏導數矩陣，J_k(DC)為觀測數據中直流電阻率法數據對第k次迭代對應的反演參數向量的偏導數矩陣，m_k、m_k+1分別為第k次、k+1次迭代對應的反演參數向量，k＝1時，m_k為反演參數向量的初值；W_d為數據方差矩陣，W_m為模型誤差矩陣，m_apr為先驗模型，λ為線性搜索步長，δm_k為第k次迭代對應的模型改變量，μ為正則化因子，δd_k為第k次迭代對應的正演計算值與觀測數據的差；