【摘 要】
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界面深度反演是重力异常定量地质解释的常用方法。地下密度界面的几何形态可视为分段连续的光滑曲面。据此,我们提出了一种基于正三角形剖分的起伏界面模型。该模型具有良好的连续性。在实际地质条件下,重力勘探测区内的重力异常并非完全是由测区正下方相同大小区域内的地质结构引起,针对这一客观情况,我们对界面模型进行了扩边处理,并给出了确定扩边部分外延宽度和界面深度的经验原则。为了提高计算效率,我们在反演过程中引入
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界面深度反演是重力异常定量地质解释的常用方法。地下密度界面的几何形态可视为分段连续的光滑曲面。据此,我们提出了一种基于正三角形剖分的起伏界面模型。该模型具有良好的连续性。在实际地质条件下,重力勘探测区内的重力异常并非完全是由测区正下方相同大小区域内的地质结构引起,针对这一客观情况,我们对界面模型进行了扩边处理,并给出了确定扩边部分外延宽度和界面深度的经验原则。为了提高计算效率,我们在反演过程中引入了基于通用图形处理器(GPGPU)的并行计算技术。在界面深度反演的算法上,我们对比了Bott法和高斯-牛顿法的反演效果。最后,我们通过一个合成模型对算法和程序进行了测试。模型试验表明:1)Bott法和高斯-牛顿法都可以表现出实际密度界面的起伏形态。在与实际界面的误差分析中,Bott法反演的界面埋深误差基本一致且整体深于实际界面。而高斯-牛顿法的不同测点之间误差差距很大,但在起伏的界面处反演结果与实际地形拟合相对较好。2)两种反演方法都会随并行计算而提升效率。因为高斯-牛顿法需要解大型的逆矩阵,所以基于线性迭代的Bott法有更高的提升空间。3)通过扩边策略可以有效地抑制边界处的抖动和突变,使测区内的反演结果可以更加贴近实际地形。4)扩边会大幅增加所需的计算开销,在扩展边界距离到一定距离后提升效果会逐渐衰减,所以在实际数据处理中需要根据界面的平均深度合理选择扩边距离。
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