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龍圖騰網(wǎng)獲悉重慶大學(xué)申請(qǐng)的專利一種電導(dǎo)率分塊連續(xù)變化大地電磁三維反演方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119623053B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202411700804.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/20；該發(fā)明授權(quán)一種電導(dǎo)率分塊連續(xù)變化大地電磁三維反演方法是由陳煌;余年;張洪燁;孔文新設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-11-26向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種電導(dǎo)率分塊連續(xù)變化大地電磁三維反演方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明涉及地球物理學(xué)領(lǐng)域，公開了一種電導(dǎo)率分塊連續(xù)變化大地電磁三維反演方法，在目標(biāo)函數(shù)中加入基于非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)率的模型約束項(xiàng)，得到反演目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式；使單元與周圍單元電導(dǎo)率變化量的范數(shù)最小，進(jìn)行模型約束項(xiàng)求解，得到基于四面體網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)率的模型約束項(xiàng)；對(duì)反演目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行梯度求解；求解出四種不同情況下剛度矩陣梯度中元素的具體表達(dá)式并對(duì)所有節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的剛度矩陣的梯度分量進(jìn)行求解，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大地電磁反演中對(duì)目標(biāo)函數(shù)梯度的求解；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了三維地下介質(zhì)反演時(shí)節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)率模型的更新，極大減少反演過(guò)程中產(chǎn)生的未知數(shù)，提高解的唯一性，同時(shí)極大縮短反演過(guò)程需要的時(shí)間，獲得更好的反演效果。

本發(fā)明授權(quán)一種電導(dǎo)率分塊連續(xù)變化大地電磁三維反演方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種電導(dǎo)率分塊連續(xù)變化大地電磁三維反演方法，其特征在于，所述方法包括： S1：引入Tikhonov正則化反演的思想，在目標(biāo)函數(shù)中加入基于非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)率的模型約束項(xiàng)，得到基于節(jié)點(diǎn)模型參數(shù)的反演目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式，包括數(shù)據(jù)擬合差項(xiàng)和三維模型約束項(xiàng)； S2：使單元與周圍單元電導(dǎo)率變化量的范數(shù)最小，約束模型的光滑度，開展針對(duì)節(jié)點(diǎn)電阻率參數(shù)的模型約束項(xiàng)求解，得到基于四面體網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)率的模型約束項(xiàng)； S3：通過(guò)所述基于四面體網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)率的模型約束項(xiàng)進(jìn)行直接構(gòu)造三維網(wǎng)絡(luò)模型，并計(jì)算得到三維網(wǎng)絡(luò)模型節(jié)點(diǎn)處的三維模型約束項(xiàng)； S4：根據(jù)所述數(shù)據(jù)擬合差項(xiàng)和所述三維模型約束項(xiàng)對(duì)所述反演目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行梯度求解； S5：求解出四種不同情況下剛度矩陣梯度中每個(gè)元素的具體表達(dá)式，并對(duì)所有節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的剛度矩陣的梯度分量進(jìn)行求解，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大地電磁反演中對(duì)目標(biāo)函數(shù)梯度的求解； 引入Tikhonov正則化反演的思想，在目標(biāo)函數(shù)中加入基于非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)率的模型約束項(xiàng)，得到基于節(jié)點(diǎn)模型參數(shù)的反演目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式為： 其中，上式中，為數(shù)據(jù)擬合差項(xiàng)，用來(lái)擬合觀測(cè)數(shù)據(jù)；為模型約束項(xiàng)，提供模型的先驗(yàn)信息，使模型保持一定的光滑度；m＝[m1,m2,…,mM]T為反演模型參數(shù)向量，即建立在四面體網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的電導(dǎo)率模型參數(shù)向量；M為模型參數(shù)的數(shù)量，λ為正則化因子，用來(lái)平衡數(shù)據(jù)擬合項(xiàng)和模型約束項(xiàng)； 所述數(shù)據(jù)擬合差項(xiàng)的表達(dá)式如下： 其中d＝[d1,d2,…,dN]T為觀測(cè)數(shù)據(jù)向量，N為觀測(cè)數(shù)據(jù)的大小，d為全張量阻抗數(shù)據(jù)或全張量阻抗數(shù)據(jù)、傾子矢量阻抗，F(xiàn)m為正演響應(yīng)，Wd為含有數(shù)據(jù)誤差的N×N階數(shù)據(jù)加權(quán)矩陣，它表示每個(gè)數(shù)據(jù)在反演過(guò)程中所占的權(quán)重，加入噪聲為期望為0，標(biāo)準(zhǔn)差為εi的隨機(jī)數(shù)，即高斯噪聲； 數(shù)據(jù)加權(quán)矩陣寫為Wd＝diag{1ε1,1ε2,…,1εN}，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差εi越大，它在數(shù)據(jù)加權(quán)矩陣中所占的權(quán)重就越小，而當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差εi越小，則它在數(shù)據(jù)加權(quán)矩陣中所占的權(quán)重就越大，選擇全張量阻抗響應(yīng)作為觀測(cè)數(shù)據(jù)，其中阻抗張量響應(yīng)表達(dá)式為： 在式中，上標(biāo)1，2代表兩種極化方向； 所述使單元與周圍單元電導(dǎo)率變化量的范數(shù)最小，約束模型的光滑度，開展針對(duì)節(jié)點(diǎn)電阻率參數(shù)的模型約束項(xiàng)求解，得到基于四面體網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)率的模型約束項(xiàng)的步驟，包括： 在連續(xù)空間中，基于L2范數(shù)的模型約束項(xiàng)寫為： 離散化后的模型約束項(xiàng)求解為： 其中，Cm是模型協(xié)方差矩陣，約束模型光滑度，Wm是模型加權(quán)矩陣； 所述通過(guò)所述基于四面體網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)率的模型約束項(xiàng)進(jìn)行直接構(gòu)造三維網(wǎng)絡(luò)模型，并計(jì)算得到三維網(wǎng)絡(luò)模型節(jié)點(diǎn)處的三維模型約束項(xiàng)的步驟，包括： 獲取一個(gè)節(jié)點(diǎn)處的模型參數(shù)，找到包含此節(jié)點(diǎn)的所有相鄰的四面體單元； 通過(guò)所述四面體單元所有包含該節(jié)點(diǎn)處的所述模型參數(shù)，與線性插值基函數(shù)的梯度的乘積進(jìn)行求和，獲得每個(gè)所述四面體單元的模型約束項(xiàng)； 對(duì)該節(jié)點(diǎn)處所有相鄰反演單元的模型約束項(xiàng)求和后，取平均值獲得該節(jié)點(diǎn)的模型約束項(xiàng)基于單元節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)率參數(shù)的所述模型約束項(xiàng)的表達(dá)式為： 其中，M為地下區(qū)域中四面體單元節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，Vi為第i個(gè)底下四面體的體積，和分別為單元i的第j個(gè)節(jié)點(diǎn)的電導(dǎo)率參數(shù)和線性插值基函數(shù)的梯度，L2表示取向量的二范數(shù)。

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