短暂的电磁数据和地下目标的高分辨率探测的稀疏规则化反转方法
ZhiYong Zhou1, Ke He2, ShiHai Kang3
1Education Information Technology Center, China West Normal University, Nanchong, 637002, China.
Scientific reports
|August 25, 2025
概括
本研究引入了一种用于过时电磁方法 (TEM) 成像的新反转算法. 它通过使用L1规范规范化来提高地下分辨率,以更好地检测尖的地质边界.
科学领域:
- 地质学
- 逆转方法
- 电磁方法
背景情况:
- 传统的短暂电磁方法 (TEM) 逆转通常使用L2规范,假设光滑的地下电阻.
- 这种假设限制了清晰的电接口的能力,这对于详细的地质成像至关重要.
- 高分辨率的地下成像对于各种应用至关重要,包括资源勘探和环境研究.
研究的目的:
- 开发和实施TEM数据的高级反转算法.
- 在地下模型中提高尖的电界分辨率.
- 克服TEM逆转中的传统L2规范化的局限性.
主要方法:
- 实现了整合L1规范规范化的反转算法,以促进电阻模型的空间梯度的稀疏性.
- 在高斯-牛顿 (GN) 框架内使用代重量最小方程 (IRLS) 方法来处理L1规范的非可区分性.
- 将L1规范化问题转化为一系列加权的L2子问题,可通过GN方法解决.
主要成果:
- 与L2标准方法相比,在1D和2D合成模型中显著改善了急剧电阻转换的分辨率.
- 成功地将算法应用于现场TEM数据,准确识别地下煤矿空洞和断层结构.
- 通过L1规范方法有效地重建突然的电极边界.
结论:
- 拟议的基于L1标准的反转算法为TEM数据中的尖地表接口提供了更高的分辨率.
- 该方法为详细的地球物理成像提供了传统L2标准方法的强大且可行的计算替代方案.
- 这一成功的实地应用证实了该算法的实用性,用于检测地质结构和异常.
