[发明专利]基于可变网格的隧道直流电阻率自适应反演方法及系统

权利要求书

1.基于可变网格的隧道直流电阻率自适应反演方法，其特征在于，包括：

根据构建的隧道直流电阻率正反演模型，得到理论观测数据；

构建隧道直流电阻率的自适应反演目标函数，根据理论观测数据与实际观测数据的比较结果，采用自适应反演目标函数得到新模型参数；

对反演区域进行网格划分，根据模型参数变化量和模型梯度因子确定异常体区域和异常体边界区域，并对异常体区域及异常体边界区域进行网格加密；

在网格加密后更新反演区域，根据新模型参数和模型参数转换矩阵更新隧道直流电阻率正反演模型，直至达到反演迭代结束条件，并以此得到更新后的反演区域的隧道直流电阻率分布图像。

2.如权利要求1所述的基于可变网格的隧道直流电阻率自适应反演方法，其特征在于，自适应反演目标函数为：

其中，是实际观测数据Δd与理论观测数据的差值；为模型约束项；J为敏感度矩阵；λ为拉格朗日算子，m为模型参数。

3.如权利要求1所述的基于可变网格的隧道直流电阻率自适应反演方法，其特征在于，确定异常体区域的过程包括：确定反演区域中各网格单元的模型参数变化量，根据预设阈值确定初始异常体区域；根据初始异常体区域中各网格单元中心点与初始异常体区域中心点的距离，和模型参数变化量，构建异常体区域优化标准矩阵，以对进行初始异常体区域进行优化，得到异常体区域。

4.如权利要求3所述的基于可变网格的隧道直流电阻率自适应反演方法，其特征在于，异常体区域优化标准矩阵的元素为c_i，元素c_i表示为：

其中，α、β和λ分别为权重系数；d_i为各网格单元中心点与初始异常体区域中心点的距离，Smt_i为模型参数变化量；

将初始异常体区域的网格单元按异常体区域优化标准矩阵的元素进行降序排序，按照一定的比例选取网格单元，作为最终的异常体区域。

5.如权利要求1所述的基于可变网格的隧道直流电阻率自适应反演方法，其特征在于，确定异常体边界区域的过程包括：根据异常体区域范围预估异常体边界所占的单元数量，并以此确定异常体区域的边界单元选取比例，根据模型梯度因子和边界单元选取比例，确定异常体边界区域。

6.如权利要求5所述的基于可变网格的隧道直流电阻率自适应反演方法，其特征在于，所述模型梯度因子为：

其中，m_i为第i次反演迭代后的模型参数；

根据反演区域的模型梯度因子，按降序方法对反演区域的网格单元进行排序，根据边界单元选取比例确定异常体边界区域；同时，剔除异常体边界区域和异常体区域的公共网格单元。

7.如权利要求1所述的基于可变网格的隧道直流电阻率自适应反演方法，其特征在于，对异常体区域及异常体边界区域进行网格加密的过程包括：依次进行一次加密和多次加密；一次加密指将六面体通过增加节点的方式划分成多个四面体；多次加密指将经一次加密后的四面体剖分为多个四面体；

或，反演迭代结束条件包括：设定最大反演次数和反演区域的最小网格单元体积。

8.基于可变网格的隧道直流电阻率自适应反演系统，其特征在于，包括：

理论观测数据确定模块，被配置为根据构建的隧道直流电阻率正反演模型，得到理论观测数据；

反演方程计算模块，被配置为构建隧道直流电阻率的自适应反演目标函数，根据理论观测数据与实际观测数据的比较结果，采用自适应反演目标函数得到新模型参数；

网格加密模块，被配置为对反演区域进行网格划分，根据模型参数变化量和模型梯度因子确定异常体区域和异常体边界区域，并对异常体区域及异常体边界区域进行网格加密；

反演模块，被配置为在网格加密后更新反演区域，根据新模型参数和模型参数转换矩阵更新隧道直流电阻率正反演模型，直至达到反演迭代结束条件，并以此得到更新后的反演区域的隧道直流电阻率分布图像。