复杂形体重磁位场三维高效高精度数值模拟

作者：周印明,戴世坤,李昆,凌嘉宣,胡晓颖,熊彬

摘要：重磁位场正演是反演成像及解释的基础,目前已有的正演算法对复杂形体很难同时兼顾计算精度与计算效率。针对这一问题,提出一种高效、高精度的重磁位场三维数值模拟方法。该方法对重磁位场三维空间域积分沿水平方向进行二维傅里叶变换,把空间域重磁位满足的三维积分问题转化为不同波数之间相互独立的一维积分问题。在垂向上可离散为多个单元积分之和,单元内采用形函数插值,计算精度和效率都较高。该方法充分利用形函数积分的高精度及傅里叶变换的高效性,实现了高效、高精度的重磁位场数值模拟。设计棱柱体模型,模型解析解与所提方法数值解对比表明,该方法理论正确、精度高。设计了垂向连续变化的复杂模型,对比、分析了传统棱柱体均匀剖分与所提方法的计算精度,验证了该方法对于复杂模型具有较强的适用性。

发文机构：中南大学地球科学与信息物理学院 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室 东方地球物理公司综合物化探处 桂林理工大学地球科学学院

关键词：重磁位场三维数值模拟傅里叶变换形函数法gravity and magnetic potential fieldsthree-dimensional numerical simulationFourier transformshape function method

分类号： P631[天文地球—地质矿产勘探]