基于交叉梯度结构约束的大地电磁主轴各向异性并行三维反演

• 作者: 王堃鹏 王绪本 曹辉 蓝星 段长生 罗威 原健龙
• 来源期刊: 地球物理学报
• 关键词: 大地电磁法 二次场 主轴各向异性 交叉梯度 并行
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 地震学·重力学·地电学·海洋地球物理学|Seismology·Gravity·Geoelectrics·Marine Geophysics
• 页码范围: 1305-1319
• 页数: 15页
• 分类号: P631|P319
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/cjg2021O0199

摘要

各向异性介质对大地电磁观测数据的影响往往不可忽略,因此需要提高大地电磁各向异性三维反演的可靠性和有效性.为了满足大地电磁各向异性三维反演的需求,本文研究了一种基于交叉梯度结构约束的大地电磁主轴各向异性并行三维反演算法.根据大地电磁平面波理论假设,正演方程采用背景场与二次场分离的计算方式,二次场利用交错网格有限差分法求解.由于各向异性反演的多解性,本文将各向异性介质简化为主轴各向异性,并在此基础上进一步采用有限内存拟牛顿LBFGS法实现三维各向异性反演.为了提高各向异性反演的分辨率,反演目标函数中引入交叉梯度项,利用先验的结构信息,对三个方向的电阻率参数进行结构约束,最终的反演进一步利用MPI (Message Passing Interface,消息传递接口)技术实现分频并行计算,测试结果显示并行接近线性加速比.