基于高斯牛顿法的频率域可控源电磁三维反演研究

摘要：

三维反演解释是电磁法勘探发展的重要趋势,而如何提高三维反演的可靠性、稳定性和计算效率是算法开发者们目前的研究重点.本文实现了一种频率域可控源电磁(CSEM)三维反演算法.其中正演基于拟态有限体积法离散化,利用直接矩阵分解技术来求解大型线性系统方程,不仅准确、稳定,而且特别有利于含有大量发射场源位置的CSEM勘探情况;对目标函数的最优化采用高斯牛顿法(GN),具有近似二次的收敛性;使用预条件共轭梯度法(PCG)求解每次GN迭代所得到的法方程,避免了显式求解和存储灵敏度矩阵,减小了计算量.以上这些方法的结合应用,使得本文的三维反演算法准确、稳定且高效.通过陆地和海洋CSEM勘探场景中的典型理论模型的反演测试,验证了本文算法的有效性.

关键词：频率域可控源电磁法、三维反演、高斯牛顿法、直接矩阵分解法、预条件共轭梯度法

所属期刊栏目：59

分类号：P631

资助基金：国家自然科学基金41274077,41474055、国家重点基础研究发展计划项目2013CB733200、国家留学基金委201406410020和湖北省自然科学基金2015CFA019联合资助.

在线出版日期：2016-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3470-3481