[发明专利]基于乘积函数的海洋可控源电磁与大地电磁联合反演方法

权利要求书

1.一种基于乘积函数的海洋可控源电磁与大地电磁联合反演方法，其特征在于，主要包括：

S1、读取并转换参与反演的海洋可控源电磁场数据和海洋大地电磁数据，所述海洋可控源电磁场数据包括电磁场实部与虚部数据、振幅与相位数据，海洋大地电磁数据包括视电阻率和相位数据；

S2、设置联合反演执行参数，所述联合反演执行参数包括反演最大迭代次数、目标拟合差、最大迭代步长、步长比例系数、惩罚函数类型、反演参数范围，所述反演参数为：各向异性电阻率和地层厚度；

S3、建立观测系统并设计联合反演初始模型；

S4、构建电阻率各向异性介质海洋可控源电磁与大地电磁联合反演目标函数，所述目标函数为：

式中，Φ(m)为反演算法的目标函数；m为模型反演参数向量，其包含了反演模型中各地层横向电阻率ρ_h、垂向电阻率ρ_v和地层厚度h的对数，即m＝[log₁₀ρ_hlog₁₀ρ_vlog₁₀h]，为海洋可控源电磁CSEM正演响应与实测CSEM数据的拟合差，为海洋大地电磁MT正演响应与实测MT数据的拟合成差，为反演模型的正则化函数；

海洋CSEM观测数据与理论模型CSEM响应的拟合差有以下形式

其中，||·||为标准差算子，e^CSEM＝d^CSEM-F^CSEM(m)为海洋CSEM数据残差向量，为海洋CSEM观测数据向量，N^CSEM为CSEM数据个数，F^CSEM(m)为模型反演参数向量m的CSEM正演响应函数，W^CSEM为CSEM数据加权矩阵；

海洋MT观测数据与理论模型MT响应的拟合差有以下形式

其中，e^MT＝d^MT-F^MT(m)为MT数据的残差向量，为海洋MT观测数据，N^MT为MT数据个数，F^MT(m)为模型反演参数向量m的MT正演响应函数，W^MT为数据归一化加权系数矩阵；

反演模型的正则化函数有以下形式

其中，为归一化系数，加权参数，R为模型加权矩阵，h为地层厚度，M为参与反演地层的层数；

S5、将反演参数进行非线性转换；

S6、求取海洋可控源电磁场数据和海洋大地电磁数据关于海底地层各向异性电阻率和地层厚度的雅各比矩阵和海森矩阵；

S7、基于反演参数计算模型参数更新量；

S8、搜索反演更新量步长；

S9、计算反演迭代模型的目标函数拟合差；

S10、判断是否满足反演要求，若满足则转向S11，不满足则转向S6；

S11、输出最终反演模型。

2.如权利要求1所述的基于乘积函数的海洋可控源电磁与大地电磁联合反演方法，其特征在于，基于反演参数非线性转换的方法为：

上式中，c为模型反演参数向量m经非线性转换后的转换参数，该非线性转换方法可将模型反演参数向量m限制于预设范围[m^min，m^max]内，当c→-∞时m→m^min，当c→+∞时m→m^max。