復雜形體重磁位場三維高效高精度數值模擬

作者：周印明,戴世坤,李昆,凌嘉宣,胡曉穎,熊彬

摘要：重磁位場正演是反演成像及解釋的基礎,目前已有的正演算法對復雜形體很難同時兼顧計算精度與計算效率。針對這一問題,提出一種高效、高精度的重磁位場三維數值模擬方法。該方法對重磁位場三維空間域積分沿水平方向進行二維傅里葉變換,把空間域重磁位滿足的三維積分問題轉化為不同波數之間相互獨立的一維積分問題。在垂向上可離散為多個單元積分之和,單元內采用形函數插值,計算精度和效率都較高。該方法充分利用形函數積分的高精度及傅里葉變換的高效性,實現了高效、高精度的重磁位場數值模擬。設計棱柱體模型,模型解析解與所提方法數值解對比表明,該方法理論正確、精度高。設計了垂向連續變化的復雜模型,對比、分析了傳統棱柱體均勻剖分與所提方法的計算精度,驗證了該方法對于復雜模型具有較強的適用性。

發文機構：中南大學地球科學與信息物理學院 中南大學有色金屬成礦預測與地質環境監測教育部重點實驗室 東方地球物理公司綜合物化探處 桂林理工大學地球科學學院

關鍵詞：重磁位場三維數值模擬傅里葉變換形函數法gravity and magnetic potential fieldsthree-dimensional numerical simulationFourier transformshape function method

分類號： P631[天文地球—地質礦產勘探]