可控源音频大地电磁法三维共轭梯度反演

可控源音频大地电磁法(CSAMT)在我国资源勘探中具有重要的作用。然而，由于缺乏与实际生产采用的场源和工作方式配套的二维和三维反演技术，大量的实测数据不能得到有效地处理和反演，严重影响了CSAMT的应用效果，制约了CSAMT解决地质问题的能力。针对以上问题，本项目在考虑实际工作中常用的场源和工作装置的基础上，把有限差分数值模拟方法用于可控源音频大地电磁三维正演，结合正则化反演方案和共轭梯度反演的思路，将反演中的雅可比矩阵计算问题转为求解两次"拟正演"问题，得到模型参数的更新步长，形成反演迭代，实现CSAMT三维共轭梯度反演算法。并且将MPI并行语言编程运用于三维正反演算法中，形成高效率、实用化的CSAMT三维正反演技术，提高CSAMT在矿产勘探、油气勘探等领域的应用。

本项目按照项目申请书的设计方案开展研究，主要研究并实现了可控源音频大地电磁三维共轭梯度反演并行算法。我们将研究内容分为四个部分：三维正演研究、三维反演研究、三维正反演并行算法研究和反演算例检验算法的有效性研究。我们采用有限差分数值模拟方法实现了可控源音频大地电磁三维正演。采用共轭梯度反演的思路，结合正则化反演方案，将反演中的雅可比矩阵计算问题转为求解两次“拟正演”问题，得到模型参数的更新步长，形成反演迭代，实现了可控源音频大地电磁三维共轭梯度反演算法。使用MPI并行程序设计实现了可控源音频大地电磁三维共轭梯度反演并行算法。该反演算法可用于对有限长度电偶源激发下的可控源音频大地电磁全区（近区、过渡区和远区）资料进行三维反演定量解释，获得地下三维模型的电阻率结构。理论模型合成数据和实测数据的反演算例验证了所实现的可控源音频大地电磁三维共轭梯度反演算法的有效性和稳定性。