第一章地球物理反演理论绪论课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第一章地球物理反演理论绪论课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第一章 地球物理 反演 理论 绪论 课件
- 资源描述:
-
1、性质:性质:地球物理反演理论地球物理反演理论是固体地球物理学专业的通开课程,是固体地球物理学专业的通开课程,通过本课程的学习加深学生对地球物理专业理论实质的理通过本课程的学习加深学生对地球物理专业理论实质的理解和认识。促进学生认识和理解本专业和相关专业的结合,解和认识。促进学生认识和理解本专业和相关专业的结合,从而拓宽学生的专业知识面,并对地球物理学专业的发展从而拓宽学生的专业知识面,并对地球物理学专业的发展和现状有新的认识和现状有新的认识 。任务:任务:掌握地球物理反演理论的基本原理与方法(什么是反演问题、掌握地球物理反演理论的基本原理与方法(什么是反演问题、正演问题,线性反演方法原理,广义
2、反演方法,正演问题,线性反演方法原理,广义反演方法,B-GB-G反演反演理论,非线性反演问题);能够应用地球物理反演理论的理论,非线性反演问题);能够应用地球物理反演理论的基本原理与方法解决科研中的实际问题。基本原理与方法解决科研中的实际问题。1 1、绪论、绪论2 2、参数化模型的最小长度解、参数化模型的最小长度解3 3、广义反演法、广义反演法4 4、Backus-GilbertBackus-Gilbert反演理论反演理论 5 5、非线性反演方法非线性反演方法地球物理反演是在地球物理学中利用地球表面观测到的物理现象地球物理反演是在地球物理学中利用地球表面观测到的物理现象推测地球内部介质物理状态
3、的空间变化及物性结构的一个分支。推测地球内部介质物理状态的空间变化及物性结构的一个分支。地球物理学可分为固体地球物理学和勘探地球物理学两大方面,地球物理学可分为固体地球物理学和勘探地球物理学两大方面,其理论上有一个共同的其理论上有一个共同的核心问题:如何根据地面上的观测信号推核心问题:如何根据地面上的观测信号推测地球内部与信号有关部位的物理状态,如物理性质、受力状态测地球内部与信号有关部位的物理状态,如物理性质、受力状态或热流密度分布等或热流密度分布等,这些问题就构成了,这些问题就构成了地球物理反演的独特研究地球物理反演的独特研究对象。对象。具体地说,具体地说,地球物理反演研究的是各种地球物理
4、方法中反演问题地球物理反演研究的是各种地球物理方法中反演问题共同的数学物理性质和解估计的构成和评价方法共同的数学物理性质和解估计的构成和评价方法。它是从各个地。它是从各个地球物理分支中抽象出来的边缘学科。球物理分支中抽象出来的边缘学科。地球物理反演又可分为单一地球物理现象的反演和多种地球物理地球物理反演又可分为单一地球物理现象的反演和多种地球物理现象的联合反演。现象的联合反演。地球物理反演的研究内容和方法地球物理反演的研究内容和方法反演失败的原因反演失败的原因地球物理反演的研究内容和方法地球物理反演的研究内容和方法目前,人类对地球内部的物理性质以及矿产资源的分布已经有了不同程目前,人类对地球内
5、部的物理性质以及矿产资源的分布已经有了不同程度的了解。这种知识多数来自于地表地质和地球物理、地球化学资料的度的了解。这种知识多数来自于地表地质和地球物理、地球化学资料的反演反演和解释,而不是来自于钻井。对于地球表层的了解是如此,深层更和解释,而不是来自于钻井。对于地球表层的了解是如此,深层更是如此。是如此。地球物理学是把地球作为研究对象的一门学科。地球物理学中的反演问地球物理学是把地球作为研究对象的一门学科。地球物理学中的反演问题就是研究利用地球物理的观测数据去反推描述地球物理模型特征的理题就是研究利用地球物理的观测数据去反推描述地球物理模型特征的理论与方法。论与方法。反演问题:反演问题:具体
6、来说,就是有结果及某些一般原理(或模型)出发去确具体来说,就是有结果及某些一般原理(或模型)出发去确定表征问题特性的参数(或称模型参数)。定表征问题特性的参数(或称模型参数)。反演问题是相对于正演问题反演问题是相对于正演问题而存在。而存在。正演问题:正演问题:就是按事物的一般原理(或模型)以及相关的条件(初条件、就是按事物的一般原理(或模型)以及相关的条件(初条件、边界条件)来预测、确定事物的结果。边界条件)来预测、确定事物的结果。反演问题和正演问题反演问题和正演问题G模型空间模型空间数据空间数据空间Gmd 反演问题和正演问题反演问题和正演问题反演理论的任务可以归纳为解决反演理论的任务可以归纳
7、为解决5 5大问题大问题1 1、解的存在性:即给定一组观测数据后,是否一定存在一个能解的存在性:即给定一组观测数据后,是否一定存在一个能拟合观测数据的解或模型;拟合观测数据的解或模型;2 2、模型构制:如果存在性是肯定的,如何求得或构制能拟合观、模型构制:如果存在性是肯定的,如何求得或构制能拟合观测数据的模型;测数据的模型;3 3、非唯一性:能拟合观测数据的模型是唯一,还是非唯一的;、非唯一性:能拟合观测数据的模型是唯一,还是非唯一的;4 4、解的稳定性:当反演问题中的数据稍有变化时其解是否会发、解的稳定性:当反演问题中的数据稍有变化时其解是否会发生大的变化?生大的变化?5 5、结果的评价:如
8、果解是非唯一的,如何才能从构制的模型中、结果的评价:如果解是非唯一的,如何才能从构制的模型中提取关于真实模型的地球物理信息。提取关于真实模型的地球物理信息。地球物理学中的反演理论的目的是根据观测数据求取相应的地地球物理学中的反演理论的目的是根据观测数据求取相应的地球物理模型参数。球物理模型参数。非线性问题线性化的常用的两种方法非线性问题线性化的常用的两种方法 A A、参数代换法:通过参数代换将非线性方程、参数代换法:通过参数代换将非线性方程线性化的方法线性化的方法近震直达波走时表的编制问题近震直达波走时表的编制问题 ()dgm()iijdg m001()jniiiijjjmgdd mmmdGm
9、移项得当观测数据和模型之间当观测数据和模型之间呈线性泛函数时,可以呈线性泛函数时,可以将连续将连续m m(z z)离散化,)离散化,实现观测数据的反演。实现观测数据的反演。右边右边d d( j j)是第)是第j j个观测个观测数据,数据, m m(z z)是地球物)是地球物理模型,是理模型,是z z的连续函数,的连续函数,G G是核函数。如果将线是核函数。如果将线性函数中的模型性函数中的模型m m(z z)离散化,将它分为离散化,将它分为N N个个区间区间m mi i(z z) ,则线性,则线性函数可变为:函数可变为:通过求解矩阵方程通过求解矩阵方程d=Gmd=Gm而实现反演目的。而实现反演目
10、的。MMMMNNNMGGGGGGGGGGmmmmdddd1122221112112121GmddzzgGzzzzmmMjmGdzzmzgd:iiZzjjiiiiiNiijibajj1),(,: )(), 1()(),()(11离散化近似模型反演问题的概念及公式反演问题的概念及公式反演问题的主要内容有三方面:反演问题的主要内容有三方面:1 1、解的适定问题,包括解的存在性、唯一性和稳定性、解的适定问题,包括解的存在性、唯一性和稳定性2 2、反演问题的求解方法、反演问题的求解方法3 3、反演问题的解的评价、反演问题的解的评价解的适定问题,包括解的存在性、唯一性和稳定性解的适定问题,包括解的存在性、
11、唯一性和稳定性解的存在性、唯一性与反演问题的数学确定性有关;而解的稳定性则与解的存在性、唯一性与反演问题的数学确定性有关;而解的稳定性则与反演问题的物理确定性以及求解方法对观测数据的处理状况有关。反演问题的物理确定性以及求解方法对观测数据的处理状况有关。论证解的存在性有时也是提供解法的过程:对于选定的模型和已知条件,论证解的存在性有时也是提供解法的过程:对于选定的模型和已知条件,若解存在,那么它是否是唯一解?若不是唯一解,为解决其唯一性,通若解存在,那么它是否是唯一解?若不是唯一解,为解决其唯一性,通常应加上附加的约束条件,或增加观测数据,或二者兼而有之。观测数常应加上附加的约束条件,或增加观
12、测数据,或二者兼而有之。观测数据通常是有误差的,且与测量的状况有关。解的稳定性就是研究当反演据通常是有误差的,且与测量的状况有关。解的稳定性就是研究当反演问题中的数据稍有变化时其解是否会发生大的变化?若数据的微小变化问题中的数据稍有变化时其解是否会发生大的变化?若数据的微小变化所引起的解在定义域中的变化也是微小的,则认为解的值连续依赖于数所引起的解在定义域中的变化也是微小的,则认为解的值连续依赖于数据,问题的解是稳定。若此时解在定义域中的变化很大且不规则,则称据,问题的解是稳定。若此时解在定义域中的变化很大且不规则,则称问题的解是不稳定的,即为病态。问题的解是不稳定的,即为病态。反演问题的求解
展开阅读全文